题目内容
【题目】反射式速调管是常用的微波器件之一,它利用电子团在电场的振荡来产生微波,其振荡原理与下述过程类似。已知静电场的方向平行于x轴,其电势随x的分布如图所示,一质量kg,电荷量C的带负电的粒子从点由静止开始,仅在电场力作用下在x轴上往返运动。忽略粒子的重力等因素。求:
(1)x轴左侧电场强度和右侧电场强度的大小之比;
(2)该粒子运动的最大动能;
(3)该粒子运动的周期T。
【答案】(1)(2)2.0×108J(3)3.0×10-8s
【解析】试题分析:(1)由图可知:根据U=Ed可知:
左侧电场强度:①
右侧电场强度:②
所以:
(2)粒子运动到原点时速度最大,根据动能定理有:qE1x=Ekm③
其中x=1.0×10-2m
联立①③并代入相关数据可得:Ekm=2.0×108J
(3)设粒子在原点左右两侧运动的时间分别为t1、t2,在原点时的速度为vm,
由运动学公式有④
同理可知:⑤
Ekm=mvm2⑥
而周期:T=2(t1+t2)⑦
联立①②④⑤⑥⑦并代入相关数据可得:T=3.0×10-8s
练习册系列答案
相关题目