Question

(20分)如图所示，在>0的空间中，存在沿x轴正方向的匀强电场；在<0的空间中，存在沿轴负方向的匀强电场。一电子(-e,m)在处的点以沿轴正方向的初速度开始运动，电子所受重力不计，求：

（1）电子第一次经过轴时的坐标。
（2）电子在轴方向运动的周期。
（3）电子运动的轨迹与的各交点中，任意两
个交点的距离。

Answer 1

（1 
（2） （3）  ( )

（1）电子在x轴方向上先做初速度为0的匀加速直线运动，越过y轴后，先做匀减速直线运动，速度减为0后沿相反方向做匀加速直线运动，再次越过y轴后，重复以上运动。在y轴方向上一直做匀速直线运动。
由牛顿第二定律得，粒子在x运动的加速度为：
                    （3分）
设电子由P点第一次到达y轴的时间为，则由运动学公式得：
                  （3分）
       （2分）
电子第一次经过y由的坐标为
         （4分）
（2）根据运动的对称性得，电子在轴方向运动的周期
           （4分）
（3）根据运动的对称性得，电子运动的轨迹与的各交点中，任意两个交点的距离为：
  ( ) （4分）
步骤不一样，酌情给分
本题考查带电粒子在电场中的偏转，在只受电场力作用下，带电粒子做类平抛运动，根据平抛运动规律分析两个方向的分运动列公式求解，根据运动的周期性可求得周期