Question

如圖16所示，A、B是真空中平行放置的金屬板，加上電壓后，它們之間的電場可視為勻強電場，A、B兩板間距離 d=15cm.今在A、B兩板間加上如圖17所示的交變電壓，周期為T=1.0×10^-1s .t=0時，A板電勢比B板電勢高，電勢差U=1.08×10^-7V，一個比荷q/m=1.0×10⁸C/kg的帶負電的粒子在t =0的時刻從B板附近由靜止開始運動，不計重力，問：
（1）當粒子的位移為多大時，粒子的速度第一次達到最大？最大速度為多少？
（2）粒子撞擊極板時的速度大��？

Answer 1

（1）粒子經(jīng)過T/3時第一次達到最大速度，位移s為
s=1/2a（t/3）²=4cm
最大速度   v=a?t/3＝2.4m/s
（2）0至T/3時間內(nèi)，粒子向A板加速4cm； T/3至2T/3時間內(nèi)，粒子向A板減速4cm；2T/3至5T/6時間內(nèi)，粒子向B板加速1cm；5T/6至T時間內(nèi)，粒子向B板減速1cm，一個周期內(nèi)前進的位移為6cm.兩個完整的周期后粒子前進的位移為12cm，距A板還剩余3cm，因此，粒子撞擊極板時的速度即為由初速度為0經(jīng)過3cm加速的末速度，
由v₁²-0=2as₁ 得 v1=m/s
即碰撞速度為m/s.
【試題分析】