Question

如图所示，真空中相距d=5 cm的两块平行金属板A、B与电源连接(图中未画出)，其中B板接地（电势为零），A板电势变化的规律如图所示．将一个质量，电量的带电粒子从紧临B板处释放，不计重力．求：

（1）在t=0时刻释放该带电粒子，释放瞬间粒子加速度的大小；

（2）若A板电势变化周期，在t=0时将带电粒子从紧临B板处无初速释放，粒子到达A板时动量的大小；

（3）A板电势变化频率多大时，在到时间内从紧临B板处无初速释放该带电粒子，粒子不能到达A板．

Answer 1

（1）

（2）粒子在0～时间内走过的距离为：

    ⑤

故带电粒子在t=时恰好到达A板，根据动量定理，此时粒子的动量

（3）带电粒子在～时间内向A板做匀加速运动，在～时间内向A板做匀减速运动，速度为零后将返回。粒子向A板运动的可能最大位移   ⑥

要求粒子不能到达A板，则有s'<d，由f=得，电势变化频率应满足f>=5×104Hz。

解析:

（1）

（2）粒子在0～时间内走过的距离为：

    ⑤

故带电粒子在t=时恰好到达A板，根据动量定理，此时粒子的动量

（3）带电粒子在～时间内向A板做匀加速运动，在～时间内向A板做匀减速运动，速度为零后将返回。粒子向A板运动的可能最大位移   ⑥

要求粒子不能到达A板，则有s'<d，由f=得，电势变化频率应满足f>=5×104Hz。