Question

【题目】如图所示，两平行金属板水平放置，板间存在着如图所示的交变电场，极板长为，板间距离为，取竖直向上的方向为电场强度的正方向。一带电量为的正电荷从两板正中间的位置由左侧射入板间，初速度为，已知电荷所受电场力大小是其重力的2倍，重力加速度为，且0时刻射入的粒子正好可从板间射出。求：

（1）两板间距应满足的条件；

（2）0时刻射入的粒子射出板间时的动能。

Answer 1

【答案】（1） （2）

【解析】（1）0~内，电荷所受的电场力方向竖直向上，根据牛顿第二定律得，

则粒子向上运动的位移

粒子的速度，内，电荷所受的电场力方向竖直向下，根据牛顿第二定律得，，

向上速度减为零的时间，知在竖直方向上粒子向上做匀减速运动到零后再向下做匀加速运动，向上匀减速运动的位移

可知

则

（2）粒子射出复合场时，竖直方向的分速度，负号表示方向

则射出时的动能