Question

【題目】制備納米薄膜裝置的工作電極可簡化為真空中間距為d的兩平行極板，如圖甲所示．加在極板A、B間的電壓UAB做周期性變化，其正向電壓為U0，反向電壓為﹣kU0（k＞1），電壓變化的周期為2τ，如圖乙所示．在t=0時，極板B附近的一個電子，質量為m、電荷量為e，受電場作用由靜止開始運動．且不考慮重力作用．若k=，電子在0～2τ時間內不能到達極板A，求d應滿足的條件．

Answer 1

【答案】

【解析】

電子在0～τ時間內做勻加速運動，在τ～2τ時間內先做勻減速運動，后反向做初速度為零的勻加速運動，電子不能到達極板A的條件為電子運動位移之和小于板間距離；

解：電子在0～τ時間內做勻加速運動

加速度的大小

位移

在τ～2τ時間內先做勻減速運動，后反向做勻加速運動

加速度的大小

初速度的大小

勻減速運動階段的位移

由題知

解得