一个质量为m,带电量为e的电子,以初速度v0沿与电场线平行的方向射入匀强电场.经过时间t,电子具有的电势能与刚射入电场时具有的电势能相同,则此匀强电场的电场强度E= _ ,带电粒子

问题描述:

一个质量为m,带电量为e的电子,以初速度v0沿与电场线平行的方向射入匀强电场.经过时间t,电子具有的电势能与刚射入电场时具有的电势能相同,则此匀强电场的电场强度E= ___ ,带电粒子在电场中通过的路程是 ___ .

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=

t
2
,则有 v0=at1
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=
v0
2
t1
=
v0t
4
;电子在电场中的运动路程为S=2s=
v0t
2

故答案为:
2mv0
et
1
2
v0t