Question

3．在电场强度为E的匀强电场中，一质量为m，电量为q的负电荷（不计重力），从某点以初速v开始沿电场强度的方向运动，则它回到原出发点所需要的时间为$\frac{2mv}{qE}$．

Answer 1

分析 负电荷先沿电场线做匀减速运动，再逆着电场线方向做匀加速运动，根据牛顿第二定律和速度公式求解．

解答 解：负电荷的加速度大小为 a=$\frac{qE}{m}$
负沿电场线做匀减速运动的时间为 t=$\frac{v}{a}$=$\frac{mv}{qE}$
根据对称性可知，回到原出发点所需要的时间为 t_总=2t=$\frac{2mv}{qE}$．
故答案为：$\frac{2mv}{qE}$．

点评 本题是有往复的匀变速直线运动，要抓住过程的对称性，由牛顿第二定律和速度公式结合求解．