Question

反射式速調(diào)管是常用的微波器件之一，它利用電子團在電場中的振蕩來產(chǎn)生微波，其振蕩原理與下述過程類似，如圖所示，在虛線MN兩側(cè)分別存在著方向相反的兩個勻強電場，一帶電微粒從A點由靜止開始，在電場力作用下沿直線在A、B兩點間往返運動已知電場強度的大小分別是E₁=2.0×10³N/C和E₂=4.0×10³N/C，方向如圖所示，帶電微粒質(zhì)量m=1.0×10^-20kg，帶電量q=-1.0×10^-9C，A點距虛線MN的距離d₁=1.0cm，不計帶電微粒的重力，忽略相對論效應(yīng)，求：

（1）B點到虛線MN的距離d₂；

（2）帶電微粒從A點運動到B點所經(jīng)歷的時間t

Answer 1

（1）0.50 cm（2）1.5×10^-8 s

解析：（1）帶電微粒由A運動B的過程中，由動能定理有|q|E₁d₁－|q|E₂d₂ = 0

解得　d₂ =  = 0.50 cm

（2）設(shè)微粒在虛線MN兩側(cè)的加速度大小分別為a₁、a₂，由牛頓第二定律有|q|E₁ = ma₁，|q|E₂ = ma₂

設(shè)微粒在虛線MN兩側(cè)的時間大小分別為t₁、t₂，由運動學公式有d₁ = ，d₂ =

又t = t₁+t₂ ，解得　t = 1.5×10^-8 s