Question

【題目】反射式速調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＝2.0×103 N/C和E2＝4.0×103 N/C，方向如圖所示．帶電微粒質量m＝1.0×10－20kg，帶電荷量q＝－1.0×10－9 C，A點距虛線MN的距離d1＝1.0 cm，不計帶電微粒的重力，忽略相對論效應．求：

(1)B點距虛線MN的距離d2；

(2)帶電微粒從A點運動到B點所經歷的時間t.

Answer 1

【答案】．（1）0.50 cm（2）1.5×10-8s

【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）設微粒在虛線MN兩側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

設微粒在虛線MN兩側的時間大小分別為t1、t2，由運動學公式有

d1=

d2=

又t=t1+t2

解得t= 1.5×10-8s