Question

一质量为m，电量为q的带电粒子（不计重力），以平行于电场线的初速度v₀射入匀强电场，经过ts时间，带电粒子具有的电势能与刚射入到电场时具有的电势能相同.则此匀强电场的强度为______，带电粒子在电场中所通过的路程为_______。

Answer

；．

【解析】试题分析：电子经过时间t时，初末时刻电势能相同，则电场力不做功，电子回到初位置，速度和初位置大小相等．所以电子在电场中一直作匀减速运动，速度减为零后再反向加速达到v0，由对称性可知加速与减速的时间相等，所以从进入到速度减为0所用时间为，则有 v0=at1．

根据牛顿第二定律得，， 得到v0=at1=， 解得：

减速过程中通过位移为：； 电子在电场中的运动路程为S′=2s=．

故答案为：；．

考点：带电粒子在匀强电场中的运动、牛顿第二定律

【名师点睛】本题关键是分析电子的运动情况，电子以初速度v0与电场线平行束射入匀强电场，经时间t电子具有的电势能与刚进入电场时相同，速度大小相等，说明电子在匀强电场中做一去一回的匀变速直线运动，根据对称性，往返时间相等．根据牛顿第二定律和速度公式结合，求出场强．由平均速度公式求出电子匀减速运动的位移大小，再求解路程．