题目内容
【题目】如图所示，间距为d的足够大的平行金属板A、B水平放置，两金属板间接有电压为U的恒定电源。在金属板A的正中央位置有一个粒子源P，粒子源P能向金属板A、B间均匀放射沿各个方向的质量为m、带电荷量为+q、初速度为v0的粒子，粒子最终全部落在金属板B上，不计粒子重力以及粒子间的相互作用力，求：
（1）粒子到达金属板B时的速度大小v；
（2）这些粒子中从金属板A运动到金属板B的最短时间t1和最长时间t2。
【答案】（1）
（2）
；
【解析】
（1）对粒子从A板运动到B板的过程，根据动能定理得：
可得
（2）粒子运动的加速度为
当粒子的初速度垂直于极板向下时在两板间运动的时间最短，则有
解得
当粒子的初速度平行于极板时在两板间运动的时间最长，则有
解得
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