Question

【題目】反射式調(diào)管是常用的微波器械之一，它利用電子團(tuán)在電場中的震蕩來產(chǎn)生微波，其震蕩原理與下述過程類似。如圖所示，在虛線兩側(cè)分別存在著方向相反的兩個(gè)勻強(qiáng)電場，一帶電微粒從A點(diǎn)由靜止開始，僅在電場力作用下沿直線在A、B兩點(diǎn)間往返運(yùn)動(dòng)。已知電場強(qiáng)度的大小分別是N/C和N/C，方向如圖所示，帶電微粒質(zhì)量，帶電量,A點(diǎn)距虛線的距離，不計(jì)帶電微粒的重力。求：

（1）B點(diǎn)到虛線的距離；

（2）帶電微粒從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)所經(jīng)歷的時(shí)間。

Answer 1

【答案】（1）0．50cm （2）1．5×10-8s

【解析】試題分析：（1）帶電微粒由A運(yùn)動(dòng)到B的過程中，在E2場中電場力做正功，在E1場內(nèi)電場力做負(fù)功，

由動(dòng)能定理有：qE1d1-qE2d2=0-0=0 （2分）

代入數(shù)據(jù)可解得： d2=0．50 cm （2分）

（2）由題意可知粒子在左側(cè)電場勻加速，在右側(cè)電場勻減速。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：

在左側(cè)場中有：qE1=ma1 （1分）

在右側(cè)場中有：qE2=ma2 （1分）

設(shè)微粒在虛線MN兩側(cè)運(yùn)動(dòng)的時(shí)間分別為t1、t2，由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式有：

在左側(cè)場中有：（1分）

在右側(cè)場中有：（1分）

總時(shí)間為 t=t1+t2（1分）

由以上聯(lián)立并帶入數(shù)據(jù)解得：t=1．5×10-8s （3分）