题目内容
(14分)如图1所示,真空中相距d=5cm的两块平行金属板A、B与电源连接(图中未画出),其中B板接地(电势为零),A板电势变化的规律如图2所示。 将一个质量2X10-27kg,电量q=+1.6X10-19c的带电粒子从紧临B板处释放,不计重力。
求:(1)在时刻释放该带电粒子,释放瞬间粒子加速度的大小;
(2)若A板电势变化周期T=1.0X10-5s,在时将带电粒子从紧临B板处无初速释放,粒子到达A板时速度的大小;
(3)A板电势变化频率多大时,在t=T/4到t=T/2时间内从紧临B板处无初速释放该带电粒子,粒子不能到达A板。
(1)4.0×109m/s2 (2) (3)
解析试题分析:(1)电场强度
带电粒子所受电场力,
a==4.0×109m/s2。
(2)粒子在时间内走过的距离为:
故带电粒子在时,恰好到达A板
据动量定理,此时粒子动量
(3)带电粒子在~t=
向A板做匀加速运动,在
~t=
向A板做匀减速运动,速度减为零后将返回。粒子向A 板运动可能的最大位移
要求粒子不能到达A板,有s<d
由f=,电势变化频率应满足
Hz
考点:本题考查电场力、运动学关系,动量定理。
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