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静电场方向平行于x轴,其电势φ随x的分布可简化为如图所示的折线,图中φ0和L为已知量。一个带负电的粒子在电场中以x=0为中心、沿x轴方向做周期性运动。已知该粒子质量为m、电

网友投稿  2022-10-29 00:00:00  互联网

◎ 题目

静电场方向平行于x轴,其电势φ随x的分布可简化为如图所示的折线,图中φ0和L为已知量。一个带负电的粒子在电场中以x=0为中心、沿x轴方向做周期性运动。已知该粒子质量为m、电荷量为-q,其动能与电势能之和为-E0(0<E0<qφ0)。忽略重力。求:

(1)粒子的运动区间;
(2)粒子的运动周期。

◎ 答案

(1) (2)

◎ 解析


试题分析:(1)由题意知:         (3分)
由图像可知看出某一点的电势:        (3分)
联立有:           (3分)
即:            (3分)
所以可得粒子的运动区间为:          (3分)
(2)由牛顿第二定律可得粒子的加速度:          (1分)
根据直线运动公式:        (1分)
联立并将(1)中结果代入得:        (1分)
故得粒子的运动周期为:       (2分)

◎ 知识点

    专家分析,试题“静电场方向平行于x轴,其电势φ随x的分布可简化为如图所示的折线,图中φ0和L为已知量。一个带负电的粒子在电场中以x=0为中心、沿x轴方向做周期性运动。已知该粒子质量为m、电…”主要考查了你对  【牛顿第二定律】  等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”,你可以点击相应的链接进行查看和学习。



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