Question

【題目】如圖所示，真空中相距d=10cm的兩塊平行金屬板A、B與電源連接（圖中未畫出），其中B板接地（電勢為零）。A板電勢變化的規律如右圖所示。將一個質量m=2.0×10-27kg，電量q=+1.6×10-19C的帶電粒子從緊臨B板處釋放，不計重力。求：

（1）在t=0時刻釋放該帶電粒子，釋放瞬間粒子加速度的大小。

（2）A板電勢變化周期T多大時，在t=T/4到t=T/2時間內從緊臨B板處無初速釋放該帶電粒子，粒子不能到達A板。

Answer 1

【答案】（1）（2）

【解析】試題分析：由圖可知兩板間開始時的電勢差，則由U=Ed可求得兩板間的電場強度，則可求得電場力，由牛頓第二定律可求得加速度的大小；要使粒子不能到達A板，應讓粒子在向A板運動中的總位移小于極板間的距離。

(1) 電場強度

帶電粒子所受電場力

F=ma

所以；

(2) 帶電粒子在t＝～t＝向A板做勻加速運動，在t＝～t＝向A板做勻減速運動，速度減為零后將返回。粒子向A板運動可能的最大位移

要求粒子不能到達A板，有s＜d

應滿足T<

點晴：因極板間加交變電場，故粒子的受力周周期性變化，本題應通過受力情況先確定粒子的運動情況。