题目内容
分如下图所示,为一组间距d足够大的平行金属板,板间加有随时间变化的电压(如图所示),设U0和T已知。A板上O处有一静止的带电粒子,其带电量为q,质量为m(不计重力),在t = 0时刻起该带电粒子受板间电场加速向B板运动,途中由于电场反向,粒子又向A板返回(粒子未曾与B板相碰)。
(1)当Ux=2U0时求带电粒子在t=T时刻的动能;
(2)为使带电粒子在t=T时刻恰能能回到O点,Ux等于多少?
(1)当Ux=2U0时求带电粒子在t=T时刻的动能;
(2)为使带电粒子在t=T时刻恰能能回到O点,Ux等于多少?
(1)(2)
试题分析:(1)根据牛顿第二定律可得:当极板间为正向电压时,反向电压时加速度:,加速过程末速度为:,
所以根据匀变速直线运动规律可得:减速过程末速度为:
故动能为:
(2)加速过程的位移为: ,减速过程中位移为:,
还知道,要使得粒子恰能回到O点,则,由上面四式,得
因为,,所以
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