问题
计算题
分如下图所示，为一组间距d足够大的平行金属板，板间加有随时间变化的电压（如图所示），设U0和T已知。A板上O处有一静止的带电粒子，其带电量为q，质量为m（不计重力），在t = 0时刻起该带电粒子受板间电场加速向B板运动，途中由于电场反向，粒子又向A板返回（粒子未曾与B板相碰）。
（1）当Ux=2U0时求带电粒子在t=T时刻的动能；
（2）为使带电粒子在t=T时刻恰能能回到O点，Ux等于多少？
答案
（1）
（2）
题目分析：（1）根据牛顿第二定律可得：当极板间为正向电压时
，反向电压时加速度：
，加速过程末速度为：
，
所以根据匀变速直线运动规律可得：减速过程末速度为：
故动能为：
（2）加速过程的位移为： 
，减速过程中位移为：
，
还知道，要使得粒子恰能回到O点，则
，由上面四式，得
因为，
，所以