Question

高中物理电学题目

一质量为m,带电量为＋q的粒子，以初速度V0从孔射入金属板右侧区域，该区域内存在向左的匀强电场如图所示，若时间t后，电场方向突然改变向右，而场强大小不变，此时该粒子拉回到小孔原处时速度恰为零。试问，（重力不计）该电场强度大小为多少？
如图
正确答案是（2+根号2）mv0/2qt
可我做出来是（2+2根号2）。。。。。。
现在没有人作对的

Answer 1

不知道粒子的初速度方向，貌似无法计算 或者给个图

首先分析运动过程
最终带电粒子的动能被消耗殆尽，说明电场力在此过程中做了负功，其所做负功总和=粒子的动能损耗

假如电场一直维持恒定，即不发生方向变化

那么带电粒子在电场中运动时一定会到达某一点时，速度为0

现在的问题在于，当电场方向发生突变的时候，粒子是否到达此点

假如没有到达此点时，电场方向就发生突变
那么此时粒子方向依然是向右，而电场力方向也是向右的，那么粒子就不能回到初始射入时的小孔，不符合题意。

也就是说，当电场方向发生突变时，粒子已经到达速度0点，并且开始向左运动，此时电场力做负功，粒子的速度变小，当达到小孔时速度恰好为0。

以向右的方向为正，
设当电场方向突变时，粒子相对于小孔的位移为d
很显然，此时粒子的动能为
Ek'=Ek0-qEd
当电场方向突变后，电场力变成向右，此时电场力亦做负功，回到小孔时位移为d，所以有
Ek''=Ek'-qEd=0
解得Ek0=2qEd,

很显然Ek0=0.5mv0^2

再回到电场方向发生突变前，此时粒子的运动方程为
d=vot-0.5att,其中a=qE/m，代入解得

E=mv0/2tq

补充：这个题目还有个计算量比较小的解法，也就是用冲量定理来做
设电场方向突变后经过时间t'后带电粒子到达小孔，则根据冲量定理，可得
mv0-qEt+qEt'=0，得到
mv0=qE(t-t')
然后再根据匀变速运动的关系，找出t和t'的关系即可

Answer 2

我做出来了，不太难，你可以再好好想想。没图不影响貌似。

如题

已知粒子正电荷，场强方向向左，故t时间内在区域中先做匀减速直线运动，后做返回出发点匀加速直线运动，t时刻后作匀减速运动。其中加速度a=F/m=qE/m的“大小”为定值，a先向左，在t时改变方向向右。(在改变场强方向时粒子一定在返回出发点的途中。如始终不改变场强，根据能量守恒，粒子回到出发点速度一定仍为V0）

运动图像如图，位移中点速度公式V1=根号下（V0^2/2）……

过程如图

最后结果就是这个。完毕。 

刚才有说错的，改一下~

Answer 3

用能量算..回来后动能为零..以金属板为电势能零点..回来时能量为零..因为没有能量损失..所以场强改变方向后能量为零..所以场强改变方向前电场力做功等于动能..所以qEt=1/2mv0方..解得E=1/（2mv0qt)

Answer 4

题目说电场改变后拉回带电粒子时速度为0说明电场方向为改变时到此速度为0所E等于mv0/qt