Question

【题目】制备纳米薄膜装置的工作电极可简化为真空中间距为d的两平行极板，如图甲所示．加在极板A、B间的电压UAB做周期性变化，其正向电压为U0，反向电压为﹣kU0（k＞1），电压变化的周期为2τ，如图乙所示．在t=0时，极板B附近的一个电子，质量为m、电荷量为e，受电场作用由静止开始运动．且不考虑重力作用．若k=，电子在0～2τ时间内不能到达极板A，求d应满足的条件．

Answer 1

【答案】

【解析】

电子在0～τ时间内做匀加速运动，在τ～2τ时间内先做匀减速运动，后反向做初速度为零的匀加速运动，电子不能到达极板A的条件为电子运动位移之和小于板间距离；

解：电子在0～τ时间内做匀加速运动

加速度的大小

位移

在τ～2τ时间内先做匀减速运动，后反向做匀加速运动

加速度的大小

初速度的大小

匀减速运动阶段的位移

由题知

解得