Question

(20分)如圖所示，在>0的空間中，存在沿x軸正方向的勻強電場；在<0的空間中，存在沿軸負方向的勻強電場。一電子(-e,m)在處的點以沿軸正方向的初速度開始運動，電子所受重力不計，求：

（1）電子第一次經過軸時的坐標。
（2）電子在軸方向運動的周期。
（3）電子運動的軌跡與的各交點中，任意兩
個交點的距離。

Answer 1

（1 
（2） （3）  ( )

（1）電子在x軸方向上先做初速度為0的勻加速直線運動，越過y軸后，先做勻減速直線運動，速度減為0后沿相反方向做勻加速直線運動，再次越過y軸后，重復以上運動。在y軸方向上一直做勻速直線運動。
由牛頓第二定律得，粒子在x運動的加速度為：
                    （3分）
設電子由P點第一次到達y軸的時間為，則由運動學公式得：
                  （3分）
       （2分）
電子第一次經過y由的坐標為
         （4分）
（2）根據運動的對稱性得，電子在軸方向運動的周期
           （4分）
（3）根據運動的對稱性得，電子運動的軌跡與的各交點中，任意兩個交點的距離為：
  ( ) （4分）
步驟不一樣，酌情給分
本題考查帶電粒子在電場中的偏轉，在只受電場力作用下，帶電粒子做類平拋運動，根據平拋運動規律分析兩個方向的分運動列公式求解，根據運動的周期性可求得周期