一个质量为m、电荷量为e的电子,以初速度v与电场线平行束射入匀强电场,经时间t电子具有的电势能与刚进入电场时相同,则此电场的场强大小为 ___ ,电子在时间t内的运动路程为 ___ .

问题描述:

一个质量为m、电荷量为e的电子,以初速度v与电场线平行束射入匀强电场,经时间t电子具有的电势能与刚进入电场时相同,则此电场的场强大小为 ___ ,电子在时间t内的运动路程为 ___ .

电子经过时间t时,初末时刻电势能相同,则电场力不做功、初末位置和速度都相同,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=t2,则有v=at1.根据牛顿第二定律得,a=eEm,得到v=at1=eEmt2,解得,...
答案解析:由题,电子以初速度v与电场线平行束射入匀强电场,经时间t电子具有的电势能与刚进入电场时相同,速度大小相等,说明电子在匀强电场中做有往复的匀变速直线运动,根据对称性,往返时间相等.根据牛顿第二定律和速度公式结合,求出场强.由平均速度公式求出电子匀减速运动的位移大小,再求解路程.
考试点:带电粒子在匀强电场中的运动;电场强度;电势能.
知识点:本题关键是分析电子的运动情况,此题也可以根据动量定理求解电场强度.