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如图所示,在x>0的空间中,存在沿x轴正方向的匀强电场;在x<0的空间中,存在沿x轴负方向的匀强电场,场强大小均为E.一带电量为e、质量为m的电子在x=d处的P点以沿y轴正方向的初速度v0
题目详情
如图所示,在x>0的空间中,存在沿x轴正方向的匀强电场;在x<0的空间中,存在沿x轴负方向的匀强电场,场强大小均为E.一带电量为e、质量为m的电子在x=d处的P点以沿y轴正方向的初速度v0开始运动,不计电子重力.求:
(1)电子的x方向分运动的周期;
(2)电子运动的轨迹与y轴的各个交点中,任意两个交点的距离.
(1)电子的x方向分运动的周期;
(2)电子运动的轨迹与y轴的各个交点中,任意两个交点的距离.
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答案和解析
电子在电场中运动的受力情况及轨迹如图甲所示.
在x>0的空间中,沿y轴正方向以v0的速度做匀速直线运动,沿x轴负方向做匀加速直线运动,设加速度的大小为a,
则F=eE=ma
d=
at12
=v0t1
解得,t1=
=v0
电子从A点进入x<0的空间后,沿y轴正方向仍做v0的匀速直线运动,沿x轴负方向做加速度大小仍为a的匀减速直线运动,到达Q点.
根据运动的对称性得,电子在x轴方向速度减为零的时间t2=t1=
,电子沿y轴正方向的位移
=
=v0
电子到达Q点后,在电场力作用下,运动轨迹 QCP1与QAP关于QB对称,而后的运
动轨迹沿y轴正方向重复PAQCP1,所以有:
(1)电子的x方向分运动的周期T=4t1=4
在x>0的空间中,沿y轴正方向以v0的速度做匀速直线运动,沿x轴负方向做匀加速直线运动,设加速度的大小为a,
则F=eE=ma
d=
1 |
2 |
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OA |
解得,t1=
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. |
OA |
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电子从A点进入x<0的空间后,沿y轴正方向仍做v0的匀速直线运动,沿x轴负方向做加速度大小仍为a的匀减速直线运动,到达Q点.
根据运动的对称性得,电子在x轴方向速度减为零的时间t2=t1=
|
. |
AB |
. |
OA |
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电子到达Q点后,在电场力作用下,运动轨迹 QCP1与QAP关于QB对称,而后的运
动轨迹沿y轴正方向重复PAQCP1,所以有:
(1)电子的x方向分运动的周期T=4t1=4
作业帮用户
2017-10-26
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