反*式速調管是常用的微波器件之一，它利用電子團在電場中的振盪來產生微波，其振盪原理與下述過程類似。已知靜電場的...

問題詳情：

反*式速調管是常用的微波器件之一，它利用電子團在電場中的振盪來產生微

波，其振盪原理與下述過程類似。已知靜電場的方向平行於x軸，其電勢φ隨x的分佈如圖所示。一質量m＝1.0×10-20kg，電荷量q＝1.0×10-9C的帶負電的粒子從（-1，0）點由靜止開始，僅在電場力作用下在x軸上往返運動。忽略粒子的重力等因素。求：

（1）x軸左側電場強度E1和右側電場強度E2的大小之比；

（2）該粒子運動的最大動能Ekm；

（3）該粒子運動的週期T。

【回答】

解：（1）由圖可知：

左側電場強度：V/mV/m  ①

右側電場強度：V/mV/m ②

所以：（2分）

（2）粒子運動到原點時速度最大，根據動能定理有：

③    其中x=m[來源:學科網ZXXK]

聯立①③並代入相關數據可得：J（3分）

（3）設粒子在原點左右兩側運動的時間分別為tt2，在原點時的速度為vm，由運動學公式有

         ④

     ⑤

    ⑥ 

    ⑦

聯立①②④⑤⑥⑦並代入相關數據可得：s（3分）

知識點：電勢能和電勢

題型：計算題