如图,xoy坐标系中,在y>0的空间内,存在沿y轴负方向场强为4×10 3 V/m的匀强电场;在y<0的空间内,存

如图,xoy坐标系中,在y>0的空间内,存在沿y轴负方向场强为4×10 3 V/m的匀强电场;在y<0的空间内,存在沿y轴正方向场强为2×10 3 V/m的匀强电场,一质量为10 -10 kg、带电量为+10 -7 C的粒子,在y=0.5m处的P点,沿x轴正方向、初速度v 0 =1000m/s进入电场,不计带电粒子重力。求:(1)带电粒子在y方向的运动周期; (2)带电粒子在一个周期内沿x轴方向的位移。

解:(1)沿电场方向,由
得在y>0区域粒子的加速度大小 m/s 2
在y<0区域粒子的加速度大小 m/s 2
,得粒子到达x轴时间 s
由v=at 1 ,粒子到达x轴时沿y轴方向的速度为 m/s
粒子进y<0区域后沿y轴方向速度减到零需时间 ,得 s
所以,粒子在电场中运动的周期 s
(2)粒子沿x轴方向做匀速运动,由
得一个周期内粒子沿x轴方向的位移 m

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