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带电粒子在电厂中运动

来源:学生作业帮 编辑:神马作文网作业帮 分类:物理作业 时间:2024/11/14 02:09:19

带电粒子在电厂中运动
解题思路: (1)根据加速度与时间的关系,可确定速度与时间的关系,从而由面积等于位移的大小即可求解,并确定其方向; (2)根据速度与时间的图象,来确定沿初始电场反方向运动的时间.
解题过程:
解:粒子在0~T4、T4~T2、T2~3T4、3T4~T时间间隔内做匀变速运动,
设加速度分别为a1、a2、a3、a4,由牛顿第二定律得qE0=ma1、2qE0=-ma2、2qE0=ma3、qE0=-ma4
由此得带电粒子在0~T时间间隔内运动的a-t图象如图 (a)所示,对应的v-t图象如图(b)所示,其中v1=a1T4=qE0T4m
由图(b)可知,带电粒子在t=0到t=T时的位移为s=T4v1
联立解得 s=qE0T216m
它的方向沿初始电场正方向.

(2)由图(b)可知,粒子在t=3T8到t=5T8内沿初始电场反方向运动,
总的运动时间为t=5T8−3T8=T4
答:(1)粒子位移的大小为得 s=qE0T216m和方向沿初始电场正方向;
(2)粒子沿初始电场反方向运动的时间得 t=T4.