Question

（06年北京卷）（18分）如圖1所示，真空中相距d=5 cm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（電勢為零），A板電勢變化的規(guī)律如圖2所示。將一個(gè)質(zhì)量m=2.0×kg，電量q=＋1.6×C的帶電粒子從緊臨B板處釋放，不計(jì)重力。求：
    （1）在t=0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板電勢變化周期T=1.0×10^-5 s，在t=0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)動(dòng)量的大小；
    （3）A板電勢變化頻率多大時(shí)，在t＝到t=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

解析：

（1）電場強(qiáng)度　E＝

帶電粒子所受電場力　qE＝q，F＝ma

 

 

（2）粒子在0～時(shí)間內(nèi)走過的距離為

 

故粒子在t＝時(shí)恰好到達(dá)A板

 

根據(jù)動(dòng)量定理，此時(shí)粒子

 

p＝Ft＝4.0×kg?m/s

 

（3）帶電粒子在t＝～t＝向A板做勻加速運(yùn)動(dòng)，在t＝～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

 

　　　　　　　s＝2×

 

         要求粒子不能到達(dá)A板，有，s＜d

 

　　 由f＝，電勢變化頻率應(yīng)滿足　f＞