Question

【题目】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

【答案】（1） （2）

【解析】

粒子在0～T/4、T/4～T/2、T/2～3T/4、3T/4～T时间间隔内做匀变速运动，设加速度分别为a1、a2、a3、a4，由牛顿第二定律得

、、、

由此得带电粒子在0～T时间间隔内运动的a—t图像如图（a）所示，对应的v—t图像如图（b）所示，其中

由图（b）可知，带电粒子在t＝0到t＝T时的位移为

联立解得：，它的方向沿初始电场正方向。

（2）由图（b）可知，粒子在t＝3T/8到t＝5T/8内沿初始电场反方向运动，总的运动时间为