一质量为m,电荷量为q的带电粒子(不计重力),以平行于电场线的初速度v0射入匀强电场,经过时间t,带电粒子具有的电势能与刚射入到电场时具有的电势能相同,则此匀强电场的场强大
问题描述:
一质量为m,电荷量为q的带电粒子(不计重力),以平行于电场线的初速度v0射入匀强电场,经过时间t,带电粒子具有的电势能与刚射入到电场时具有的电势能相同,则此匀强电场的场强大小为______,带电粒子在电场中所通过的路程为______.
答
电子经过时间t时,初末时刻电势能相同,则电场力不做功,电子回到初位置,速度和初位置大小相等.
所以电子在电场中一直作匀减速运动.从进入到速度减为0所用时间为t1=
,则有 v0=at1.t 2
根据牛顿第二定律得,a=
,eE m
得到v0=at1=
•eE m
,t 2
解得:E=
2mv0
et
通过位移为s=
•t1=v0 2
;
v0t 4
电子在电场中的运动路程为S′=2s=
.
v0t 2
故答案为:
;2mv0
et
.
v0t 2