Question

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m=2.0×10^-27kg，电量q＝+1.6×10^-19 C的带电粒子从紧临B板处释放，不计重力。求

（1）在t＝0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＝1.0×10^-5 s，在t＝0时将带电粒子从紧临B板处无初速释放，粒子达到A板时动量的大小；

（3）A板电势变化频率多大时，在t＝到t＝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。

Answer 1

（1）电场强度

带电粒子所受电场力

（2）粒子在0~时间内走过的距离为

故带电粒子在t=时，恰好到达A板

根据动量定理，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