Question

【題目】P、Q為豎直放置的平行金屬板，將如圖所示電壓U加在兩板上，且U為正時P板電勢高。一質量m=6.4×10-13kg，電量q=3.2×10-10C的帶正電粒子從t1=0.2×10-2s時刻開始由靜止從P板向Q板運動。已知PQ兩板間距L=1.0m，則粒子由P板出發后，將以多大的動能撞擊Q板。（粒子重力不計）

Answer 1

【答案】4×10-10J

【解析】由題可知，在這段時間粒子向右（正方向）在勻加速度運動，在這段時間向右做勻減速運動，在時刻速度減為零；

則加速度：

則，如圖所示：

在這段時間的位移為： ；

在這段時間粒子向左（負方向）在勻加速度運動，在這段時間向左做勻減速運動，在時刻速度減為零；

則

在這段時間的位移為： ；

故粒子在一個周期內粒子向Q板運動的位移為：

當粒子前進15個周期后，即前進了： 速度為零

在粒子再前進到達Q點

則到達Q點動能為： 。