如圖所示，在y＞0的空間中，存在沿y軸正方向的勻強(qiáng)電場E；在y＜0的空間中，存在沿y軸負(fù)方向的勻強(qiáng)電場，場強(qiáng)大小也為E，一電子（電量為-e，質(zhì)量為m）在y軸上的P（0，d）點(diǎn)以沿x軸正方向的初速度v0開始運(yùn)動(dòng)，不計(jì)電子重力，求：
（1）電子第一次經(jīng)過x軸的坐標(biāo)值
（2）電子在y方向上運(yùn)動(dòng)的周期
（3）電子運(yùn)動(dòng)的軌跡與x軸的各個(gè)交點(diǎn)中，任意兩個(gè)相鄰交點(diǎn)間的距離
（4）在圖上畫出電子在一個(gè)周期內(nèi)的大致運(yùn)動(dòng)軌跡．
分析：（1）粒子在電場中受電場力而做類平拋運(yùn)動(dòng)，由平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律可求出電子第一次經(jīng)過x軸的坐標(biāo)值；
（2）由運(yùn)動(dòng)過程可畫出運(yùn)動(dòng)的大致軌跡；
（3）電子由水平方向拋出再回到速度水平為一個(gè)周期；分析全程的運(yùn)動(dòng)過程中各段的時(shí)間，求出時(shí)間之和即可求出周期；
（4）因運(yùn)動(dòng)具有周期性，由以上各問題中的分析可求得第一個(gè)周期內(nèi)的兩交點(diǎn)的距離．
解答：解：（1）在y＞0空間中，沿x軸正方向以v0的速度做勻速直線運(yùn)動(dòng)，沿y軸負(fù)方向做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，設(shè)其加速度大小為a，則
則有：d=
1
2
at2=
1
2
eE
m
t2
x1=v0t1
解得：x=v0
2md
eE

因此電子第一次經(jīng)過x軸的坐標(biāo)值為（v0
2md
eE
，0）
（2）電子在y軸方向的運(yùn)動(dòng)周期為T=2（t1+t2）=4
2md
eE
（3）在y＜0空間中，沿x軸正方向仍以v0的速度做勻速直線運(yùn)動(dòng)，沿y軸負(fù)方向做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，設(shè)其加速度大小也為a，由對(duì)稱性可知：
電子在y軸方向速度減小為零時(shí)的時(shí)間t2=t1=
2md
eE
電子沿x軸方向移動(dòng)的距離為x2=x1=v0
2md
eE
電子運(yùn)動(dòng)軌跡在x軸上的任意兩個(gè)相鄰交點(diǎn)間的距離為
s=2x1=2v0
2md
eE
（4）電子軌跡如圖所示．
答：（1）電子第一次經(jīng)過x軸的交點(diǎn)為（v0
2md
eE
，0）；
（2）周期T為4
2md
eE
；（3）任意相臨兩交點(diǎn)的距離為2v0
2md
eE
；（4）軌跡如上圖．
點(diǎn)評(píng)：粒子在電場中做類平拋運(yùn)動(dòng)，由運(yùn)動(dòng)的合成與分解知識(shí)可求得粒子在水平方向和豎直方向上的距離．
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，在y＞0的空間中存在著沿y軸正方的勻強(qiáng)電場；在y＜0的空間中存在垂直xoy平面向里的勻強(qiáng)磁場．一個(gè)帶負(fù)電的粒子（質(zhì)量為m，電荷量為q，不計(jì)重力），從y軸上的P（0，b）點(diǎn)以平行于x軸的初速度υ0射入電場，經(jīng)過x軸上的N（2b，0）點(diǎn)．求：
（1）粒子經(jīng)過N點(diǎn)時(shí)的速度大小和方向．
（2）已知粒子進(jìn)入磁場后恰好通過坐標(biāo)原點(diǎn)，則粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為多少？

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，在y＜0的區(qū)域內(nèi)存在勻強(qiáng)磁場，磁場方向垂直于xy平面并指向紙里，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B．一帶負(fù)電的粒子（質(zhì)量為m、電荷量為q）以速度v0從O點(diǎn)射入磁場，入射方向在xy平面內(nèi)，與x軸正向的夾角為θ．求：
（1）該粒子射出磁場的位置；
（2）該粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間．（粒子所受重力不計(jì)）

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

（2008?西城區(qū)一模）如圖所示，在y＞0的區(qū)域內(nèi)有沿y軸正方向的勻強(qiáng)電場，在y＜0的區(qū)域內(nèi)有垂直坐標(biāo)平面向里的勻強(qiáng)磁場．一電子（質(zhì)量為m、電量為e）從y軸上A點(diǎn)以沿x軸正方向的初速度v0開始運(yùn)動(dòng)．當(dāng)電子第一次穿越x軸時(shí)，恰好到達(dá)C點(diǎn)；當(dāng)電子第二次穿越x軸時(shí)，恰好到達(dá)坐標(biāo)原點(diǎn)；當(dāng)電子第三次穿越x軸時(shí)，恰好到達(dá)D點(diǎn)．C、D兩點(diǎn)均未在圖中標(biāo)出．已知A、C點(diǎn)到坐標(biāo)原點(diǎn)的距離分別為d、2d．不計(jì)電子的重力．求：
（1）電場強(qiáng)度E的大�。�
（2）磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大�。�
（3）電子從A運(yùn)動(dòng)到D經(jīng)歷的時(shí)間t．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

精英家教網(wǎng)如圖所示，在y＜0的區(qū)域內(nèi)存在勻強(qiáng)磁場，磁場方向垂直于xy平面并指向紙里，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B．一帶負(fù)電的粒子（質(zhì)量為m、電荷量為q）以速度v0從O點(diǎn)射入磁場，入射方向在xy平面內(nèi)，與x軸正向的夾角為θ．求：該粒子射出磁場的位置（粒子所受重力不計(jì)）

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

精英家教網(wǎng)如圖所示，在y＜0的區(qū)域內(nèi)存在勻強(qiáng)磁場，磁場方向垂直于xoy平面并指向紙面外，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B．一帶正電的粒子以速度v0從O點(diǎn)射入磁場，入射方向在xoy平面內(nèi)，與x軸正向的夾角為θ．若粒子射出磁場的位置與O點(diǎn)的距離為l，求該粒子的電量和質(zhì)量之比q/m及帶點(diǎn)粒子在磁場中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間．

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊(cè)答案