题目内容
如图甲所示,A、B两块金属板水平放置,相距为d=0.6 cm,两板间加有一周期性变化的电压,当B板接地()时,A板电势,随时间变化的情况如图乙所示。现有一带负电的微粒在t=0时刻从B板中央小孔射入电场,若该带电徽粒受到的电场力为重力的两倍,且射入电场时初速度可忽略不计。求:
(1)在0~和~T这两段时间内微粒的加速度大小和方向;
(2)要使该微粒不与A板相碰,所加电压的周期最长为多少(g=10 m/s2)。
(1)在0~和~T这两段时间内微粒的加速度大小和方向;
(2)要使该微粒不与A板相碰,所加电压的周期最长为多少(g=10 m/s2)。
解:(1)设电场力大小为F,则F= 2mg,对于t=0时刻射入的微粒,在前半个周期内,有
,方向向上
后半个周期的加速度a2满足,方向间下
(2)前半周期上升的高度
前半周期微粒的末速度为
后半周期先向上做匀减速运动,设减速运动时间t1,则3gt1=,
此段时间内上升的高度
则上升的总高度为
只要在上升过程中不与A板相碰即可,则,即
所加电压的周期最长为
,方向向上
后半个周期的加速度a2满足,方向间下
(2)前半周期上升的高度
前半周期微粒的末速度为
后半周期先向上做匀减速运动,设减速运动时间t1,则3gt1=,
此段时间内上升的高度
则上升的总高度为
只要在上升过程中不与A板相碰即可,则,即
所加电压的周期最长为
练习册系列答案
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如图甲所示,A、B两长方体叠放在一起,放在光滑的水平面上.物体B从静止开始受到一个水平变力的作用,该力与时间的关系如图乙所示,运动过程中A、B始终保持相对静止.则在0~2t0时间内,下列说法正确的是( )
A、t0时刻,A、B间的静摩擦力最大,加速度最小 | B、t0时刻,A、B的速度最大 | C、0时刻和2t0时刻,A、B间的静摩擦力最大 | D、2t0时刻,A、B离出发点最远,速度为0 |