Question

（14分）如圖1所示，真空中相距d=5cm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(shì)為零），A板電勢(shì)變化的規(guī)律如圖2所示。 將一個(gè)質(zhì)量2X10^-27kg，電量q=+1.6X10^-19c的帶電粒子從緊臨B板處釋放，不計(jì)重力。

求：（1）在時(shí)刻釋放該帶電粒子，釋放瞬間粒子加速度的大小；
（2）若A板電勢(shì)變化周期T=1.0X10^-5s，在時(shí)將帶電粒子從緊臨B板處無初速釋放，粒子到達(dá)A板時(shí)速度的大小；
（3）A板電勢(shì)變化頻率多大時(shí)，在t=T/4到t=T/2時(shí)間內(nèi)從緊臨B板處無初速釋放該帶電粒子，粒子不能到達(dá)A板。

Answer 1

（1）4.0×10⁹m/s²   （2）  （3）

試題分析：（1）電場(chǎng)強(qiáng)度
帶電粒子所受電場(chǎng)力，
a==4.0×10⁹m/s²。
（2）粒子在時(shí)間內(nèi)走過的距離為：
故帶電粒子在時(shí)，恰好到達(dá)A板
據(jù)動(dòng)量定理，此時(shí)粒子動(dòng)量
（3）帶電粒子在~t=向A板做勻加速運(yùn)動(dòng)，在~t=向A板做勻減速運(yùn)動(dòng)，速度減為零后將返回。粒子向A 板運(yùn)動(dòng)可能的最大位移
要求粒子不能到達(dá)A板，有s＜d
由f=，電勢(shì)變化頻率應(yīng)滿足Hz