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 ___ .
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
;电子在电场中的运动路程为S=2s=
v0t 4
.
v0t 2
故答案为:
;2mv0
et
v0t1 2