Question

【题目】如图在的空间存在沿轴正方向的匀强电场，在的空间中存在沿轴负方向的匀强电场，场强大小均为．一个电子（所带电荷为，质量为）从处的点以初速度沿轴正方向进入电场区域，求：

（）电子沿方向分运动的周期．

（）电子第二次通过轴时的速度大小及方向．

（）电子运动的轨迹与轴的各个交点中任意两个相邻交点间的距离．

Answer 1

【答案】（）（）（）

【解析】（）电子在电场中运动的受力情况及轨迹如图甲所示，在的空间中，沿轴正方向以的速度做匀速直线运动，沿轴负方向做匀加速直线运动，设加速度的大小为，则， ，计算得出：

电子从点进入的空间后，沿轴正方向仍做的匀速直线运动，沿轴负方向做加速度大小仍为的匀减速直线运动，到达点．

根据运动的对称性得，电子在轴方向速度减为零的时间为： ．

电子的方向分运动的周期： ．

（）由以上的分析可以知道，粒子第二次通过轴时速度的大小与第一次通过轴的速度大小相等，沿轴方向的分速度的大小：

电子第二次通过轴时的速度大小：

（）电子运动的轨迹与轴的各个交点中任意两个交点间的距离等于电子沿轴正方向的半个周期内的位移，即： 。