Question

【題目】一電荷量為q（q＞0）、質量為m的帶電粒子在勻強電場的作用下，在t=0時由靜止開始運動，場強隨時間變化的規(guī)律如圖所示．不計重力，求在t=0到t=T的時間間隔內

（1）粒子位移的大小和方向；

（2）粒子沿初始電場反方向運動的時間．

Answer 1

【答案】（1），方向沿初始電場正方向 （2）t＝T/4

【解析】

試題分析：粒子在0～T/4、T/4～T/2、T/2～3T/4、3T/4～T時間間隔內做勻變速運動，設加速度分別為a1、a2、a3、a4，由牛頓第二定律得

、、、

由此得帶電粒子在0～T時間間隔內運動的a—t圖像如圖（a）所示，對應的v—t圖像如圖（b）所示，其中

由圖（b）可知，帶電粒子在t＝0到t＝T時的位移為

聯(lián)立解得：，它的方向沿初始電場正方向。

（2）由圖（b）可知，粒子在t＝3T/8到t＝5T/8內沿初始電場反方向運動，總的運動時間為