Question

【題目】如圖所示，在x>0的空間中，存在沿x軸正方向的勻強電場E；在x<0的空間內，存在沿x軸負方向的勻強電場，場強大小也等于E。一電子（－e，m）在x＝d處的P點以沿y軸正方向的初速度v0開始運動，不計電子重力。求：

（1）電子在x方向分運動的周期。

（2）電子運動的軌跡與y軸的各個交點中，任意兩個相鄰交點之間的距離l。

Answer 1

【答案】(1) (2)

【解析】電子射入電場后，y方向的分運動一直為勻速運動；x方向的分運動為先是－x方向的加速運動，接著是－x方向的減速運動，又＋x方向的加速運動，再＋x方向的減速運動……，如此反復。故電子運動的軌跡如圖所示。

（1）設電子從射入到第一次與y軸相交所用時間為t，則

解得：

所以，電子在x方向分運動的周期為：

（2）在豎直方向上：

電子運動的軌跡與y軸的各個交點中，任意兩個相鄰交點之間的距離l為：