Question

（15分）如圖（甲）所示，A、B是真空中平行放置的金屬板，加上電壓后，它們之間的電場(chǎng)可視為勻強(qiáng)電場(chǎng)，A、B兩板間距離 d=15cm。今在A、B兩板間加上如圖（乙）所示的交變電壓，周期為T="1.0×10-6s" 。t=0時(shí)，A板電勢(shì)比B板電勢(shì)高，電勢(shì)差U0=1080V，一個(gè)荷質(zhì)比 q/m=1.0×108C/Kg的帶負(fù)電的粒子在t =0的時(shí)刻從B板附近由靜止開始運(yùn)動(dòng)，不計(jì)重力，問（1）當(dāng)粒子的位移為多大時(shí)，粒子的速度第一次達(dá)到最大？最大速度為多大？（2）粒子撞擊極板時(shí)的速度大��？

Answer 1

（1）S=" 4cm" ；V=2．4×10-5 m/s
（2）×105m/s

（1）粒子經(jīng)過T/3時(shí)第一次達(dá)到最大速度，S= ="4cm" ；V==2．4×10-5 m/s （2）0至T/3時(shí)間內(nèi)，粒子向A板加速4 cm； T/3至2T/3時(shí)間內(nèi)，粒子向A板減速4 cm；2T/3至5T/6時(shí)間內(nèi)，粒子向B板加速1 cm；5T/6至T時(shí)間內(nèi)，粒子向A板減速1 cm，一個(gè)周期內(nèi)前進(jìn)的位移為6 cm。兩個(gè)完整的周期后粒子前進(jìn)的位移為12 cm，距A板還剩余3 cm，因此，粒子撞擊極板時(shí)的速度即為由初速為0，經(jīng)過3 cm加速的末速度，大小為×105m/s 。