Question

一电荷量为q（q＞0）、质量为m的带电粒子在匀强电场的作用下，在t＝0时由静止开始运动，场强随时间变化的规律如图所示．不计重力．求在t＝0到t＝T的时间间隔内：

（1）粒子位移的大小和方向；

（2）粒子沿初始电场反方向运动的时间．

Answer

（1）（2）

【解析】

试题分析：（1）带电粒子在0～、～、～、～T时间间隔内做匀变速运动，设带电粒子的加速度分别为a1、a2、a3、a4，由牛顿第二定律有

a1＝＝a0，a2＝－＝－2a0，a3＝＝2a0，a4＝－＝－a0．

由此可得粒子在0～T时间内运动的加速度—时间图象，如图一所示，由于带电粒子初速度为零，所对应的速度—时间图象如图二所示．

由v­t图象可知，带电粒子在t＝0到t＝T时间内的位移大小，方向沿初始电场正方向．

（2）由v­t图象可知，粒子在t＝T到t＝T时间内沿初始电场的反方向运动，总时间为Δt＝．

考点：带电粒子在电场中的运动

【名师点睛】本题考查带电粒子在电场中的运动，要注意明确各过程中粒子的受力情况，从而由牛顿第二定律分析物体的运动情况。