Question

　　如下圖(左)中A和B表示在真空中相距為d的兩平行金屬板，加上電壓后，它們之間的電場(chǎng)可視為勻強(qiáng)電場(chǎng)，下圖(右)表示一周期性的交變電壓波形，橫坐標(biāo)代表時(shí)間t，縱坐標(biāo)代表電壓u，從t＝0開(kāi)始，電壓為一給定值U₀，經(jīng)過(guò)半個(gè)周期，突然變?yōu)?U₀，再過(guò)半個(gè)周期，又突然為U₀；…如此周期性地交替變化．

　　在t＝0時(shí)，將上述變變電壓u加在A，B兩板上，使開(kāi)始時(shí)板A電勢(shì)比板B高，這時(shí)在緊靠板B處有一初速度為零的電子(質(zhì)量為m，電量為e)，在電場(chǎng)作用下開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，要想使電子到達(dá)板A時(shí)具有最大的動(dòng)能，則所加交變電壓的頻率最大不能超過(guò)多少？

Answer 1

答案：
解析：

在電壓U0作用下電子的加速度a＝，根據(jù) 　　　　   d＝at2＝··t2， 電子到達(dá)板A所用時(shí)間 　　　　   t＝ 設(shè)交流電周期為T(mén)，則要求t≤T/2,若交流電頻率為f，則t≤1/2f,即 　　　　  ≤1/2f 解得頻率最大fm不能超過(guò)． 　　分析　　在電子由板B向板A運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，板A電勢(shì)高于板B時(shí)電子作加速運(yùn)動(dòng)，動(dòng)能增加，板A電勢(shì)低于板B時(shí)電子作減速運(yùn)動(dòng)，動(dòng)能減少．因此，要讓電子到達(dá)板A時(shí)具有最大動(dòng)能，在電子從B→A運(yùn)動(dòng)時(shí)間內(nèi)應(yīng)一直處于加速狀態(tài)，這就要求t≤T/2．