Question

如圖1所示，兩塊平行金屬板MN間的距離為d，兩板間電壓u隨時間t變化的規律如圖2所示，電壓的絕對值為U₀；t=0時刻M板的電勢比N板低．在t=0時刻有一個電子從M板處無初速釋放，經過1.5個周期剛好到達N板．電子的電荷量為e，質量為m．求：該電子到達N板時的速率v

Answer 1

分析：電子先勻加速、再勻減速、最后再勻加速，根據位移時間關系公式和速度時間關系公式列式求解即可．

解答：解：電子在第一、三個

T

2

內向右做初速為零的勻加速直線運動，第二個

T

2

內向右做末速為零的勻減速直線運動．
由s=

1

2

at2知，這三段時間內電子的位移是相同的．
在第三個

T

2

內對電子用動能定理：eU=

1

2

mv2，
其中U=

U0

3

，
解得：v=

2U0e 3m

．
答：該電子到達N板時的速率v=

2U0e 3m

．

點評：本題關鍵要明確電子運動的重復性和周期性，要能夠靈活運用運動學公式和推論公式，可以畫出運動草圖或者v-t圖幫助分析，同時掌握動能定理的應用．