题目内容
如图甲所示，水平放置的平行金属板A、B，两板的中央各有一小孔O1、O2，板间距离为d，开关S接1。当t=0时，在a、b两端加上如图乙所示的电压，同时在c、d两端加上如图丙所示的电压。此时，一质量为m的带负电微粒P恰好静止于两孔连线的中点处（P、O1、O2在同一竖直线上）。重力加速度为g，不计空气阻力。
（1）若在
时刻将开关S从1扳到2，当ucd=2U0时，求微粒P的加速度大小和方向；
（2）若要使微粒P以最大的动能从A板中的小孔O1射出，问在
到t=T之间的哪个时刻，把开关S从1扳到2？ucd的周期T至少为多少？
（1）若在
时刻将开关S从1扳到2，当ucd=2U0时，求微粒P的加速度大小和方向；（2）若要使微粒P以最大的动能从A板中的小孔O1射出，问在
到t=T之间的哪个时刻，把开关S从1扳到2？ucd的周期T至少为多少？ 
解：（1）当A、B间加电压U0时，微粒P处于平衡状态，根据平衡条件，有
①
当A、B电压为2U0时，根据牛顿第二定律，有
②
由①②得
③
加速度的方向竖直向上
（2）依题意，为使微粒P以最大的功能从小孔O1射出，应让微粒P能从O2处于初速向上一直做匀加速运动。为此，微粒P应先自由下落一段时间，然后加上电压2U0，使微粒P接着以大小为g的加速度向下减速到O2处再向上加速到O1也射出。设向下加速和向下减速的时间分别为
和
，则
④
⑤
解得
⑥
故应在
时刻把开关S从1扳到2
设电压ucd的最小周期为T0，向上加速过程，有
⑦
解得
⑧
① 当A、B电压为2U0时，根据牛顿第二定律，有
② 由①②得
③ 加速度的方向竖直向上
（2）依题意，为使微粒P以最大的功能从小孔O1射出，应让微粒P能从O2处于初速向上一直做匀加速运动。为此，微粒P应先自由下落一段时间，然后加上电压2U0，使微粒P接着以大小为g的加速度向下减速到O2处再向上加速到O1也射出。设向下加速和向下减速的时间分别为
和，则 ④ ⑤ 解得
⑥ 故应在
时刻把开关S从1扳到2 设电压ucd的最小周期为T0，向上加速过程，有
⑦ 解得
⑧ 
练习册系列答案
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