如图所示,在y>0的空间中,存在沿y轴正方向的匀强电场E;在y<0的空间中,存在沿y轴负方向的匀强电场,场强大小也为E,一电子(-e,m)在y轴上的P(0,d)点以沿x轴正方向的初速度
◎ 题目
如图所示,在y>0的空间中,存在沿y轴正方向的匀强电场E;在y<0的空间中,存在沿y轴负方向的匀强电场,场强大小也为E,一电子(-e,m)在y轴上的P(0,d)点以沿x轴正方向的初速度v0开始运动,不计电子重力,求: (1)电子第一次经过x轴的坐标值; (2)请在图上画出电子在一个周期内的大致运动轨迹; (3)电子在y方向上分别运动的周期; (4)电子运动的轨迹与x轴的各个交点中,任意两个相邻交点间的距离. |
◎ 答案
(1)在y>0空间中,沿x轴正方向以v0的速度做匀速直线运动,沿y轴负方向做匀加速直线运动,设其加速度大小为a,则 a=
d=
x1=v0t1 解得:t1=
因此电子第一次经过x轴的坐标值为(v0
(2)电子轨迹如图所示. 在y<0空间中,沿x轴正方向仍以v0的速度做匀速直线运动,沿y轴负方向做匀减速直线运动,设其加速度大小也为a,由对称性可知: 电子在y轴方向速度减小为零时的时间t2=t1=
电子沿x轴方向移动的距离为x2=x1=v0
(3)电子在y轴方向的运动周期为T=2(t1+t2)=4 |