Question

【題目】如圖甲所示，在xOy坐標系中，兩平行金屬板如圖放置，OD與x軸重合，板的左端與原點O重合，板長L=2 m，板間距離d=1 m，緊靠極板右側有一熒光屏。兩金屬板間電壓UAO隨時間的變化規律如圖乙所示，已知U0=1×103 V，變化周期T=2×10–3 s，t=0時刻一帶正電的粒子從左上角A點，以v0=1×103 m/s的速度平行于AB邊射入板間，粒子電荷量q=1×10–5 C，質量m=1×10–7 kg，不計粒子所受重力，求：

（1）粒子在板間運動的時間；

（2）粒子打在熒光屏上的縱坐標；

（3）粒子打到屏上的動能。

Answer 1

【答案】（1）t=2×10–3 s （2）y=0.85 m （3）Ek=5.05×10–2 J

【解析】（1）粒子在板間沿x軸勻速運動，設運動時間為t

由L=v0t

t==2×10–3 s

（2）設t=0時刻射入的粒子在板間偏轉量最大為y1，

，解得y1=0.15 m

縱坐標y=d–y1=0.85 m

（3）粒子出射時的動能，由動能定理得

故Ek=mv2=5.05×10–2 J