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
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=2.0×10-23kg，电量q=+1.6×10-15C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）若在t=[T/4]时刻从紧临B板处无初速释放该带电粒子，粒子恰好不能到达A板，试求 A板电势变化的周期为多大？
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解题思路：（1）由图可知两板间开始时的电势差，则由U=Ed可求得两板间的电场强度，则可求得电场力，由牛顿第二定律可求得加速度的大小；
（2）因粒子受力可能发生变化，故由位移公式可求得粒子通过的距离，由粒子恰好不能到达A板求解A板电势变化的周期．
（2）因粒子受力可能发生变化，故由位移公式可求得粒子通过的距离，由粒子恰好不能到达A板求解A板电势变化的周期．
（1）电场强度E=[U/d]，带电粒子所受电场力为：F=qE=[U/d]q，F=ma
a=[Uq/dm]=
2.5×1.6×10−19
0.05×2.0×10−23m/s2=4.0×109m/s2
释放瞬间粒子的加速度为4.0×109m/s2；
（2）带电粒子在t=[T/4]～t=[T/2]向A板做匀加速运动，在t=[T/2]～t=[3/4]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为：
s=2×[1/2]a(
T
2)2=[1/16]aT2
要求粒子恰好不能到达A板，有，s=d
d=2×[1/2]a(
T
2)2=[1/16]aT2
解得：T=
2×10-5s
答：
（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为4.0×105m/s2；
（2）A板电势变化的周期为
2×10-5s．
点评：
本题考点： 带电粒子在匀强电场中的运动．
考点点评： 此题极板间加交变电场，粒子的受力情况是周期性变化的，本题应通过受力情况先确定粒子的运动情况，再确定根据相关规律解题．
1年前
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