物理がわかりません。教えて下さい。

質問

物理がわかりません。教えて下さい。
質量m、電荷-eの電子が、真空中で強さEの一様な電界から力を受けて運動している。電界の方向にy軸をとり、それに垂直にx軸をとる。xy面内で、電子がy軸と30゜の角度をなして速さvで原点Oを通過したとする。
(1)電子の加速度のy成分を求めよ。
(2)この電子の座標が0からlとなるまでの時間はいくらか。また、この時間の間に電子の速度のy成分はどれだけ変化するか。
(3)電子のx座標がlとなったとき、その速度のy成分は0となった。このときの電界の強さEをm、e、v、およびlを用いて表せ。

回答No.2

noname#185706

（１）加速度の y 成分を ay とすると、運動方程式の y 方向の成分は
m ay = -e E 。
これから
ay = -e E / m 。

（２）「座標」とは x 座標のことであるとします。また、「l」は 1 と紛らわしいので L と書くことにします。x 方向には力が働かないので、x 方向の速度 vx は一定で、
vx = v sin30° = v / 2 。
よって、求める時間 T は
T = L / vx = 2 L / v 。
y 方向には加速度が一定なので、y 方向の速度の変化 Δvy は
Δvy = ay T = (-e E / m)(2 L /v) = - 2 e E L / (m v) 。

（３）原点での vy の値は v cos30°なので
0 = v cos30° + Δvy
　= (√3) v / 2 - 2 e E L / (m v) 。
これより
E = {(√3)/ 4} m v^2 / (e L) 。

回答No.1

taros61

（１）運動方程式より
md^2y/dt^2=-Ee

d^2y/dt^2=-Ee/m

（２）座標がxなのかyなのかわからない．

（３）

x方向に電場はないので

x＝(vsin(π/6))t

x=1のとき

t=2/v　-(a)

(1)の運動方程式の両辺を積分すると

dy/dt=(-Eet/m)+vcos(π/6) -(b)

問題文よりdy/dt=0

(a)を(b)に代入

E=√(3)mv^2/4e