问题 问答题

如图所示,质量和电量分别为m、e的带电粒子在t=0时,以初速度V0射入两平行极板之间,所加的电压大小为U0,方向按如图所示的规律变化,极板长为L,两板间的距离为d,要使粒子平行极板射出电场,则

(1)交变电压的周期T满足什么条件;

(2)若带电粒子刚好从极板右边缘射出,电压U0满足什么条件.

答案

(1)要使粒子平行极板方向射出电场,在电场中运动时间满足:

     t=nT   (n=1、2、3…)     

带电粒子在水平方向上,做匀速直线运动,则

     L=v0t                        

由以上两式得:T=

L
nv0
  (n=1、2、3…)

(2)在0-

T
2
时间内,垂直极板方向通过的位移为

    y1=

1
2
a(
T
2
)2          

又a=

eU0
md
                

粒子刚好从右板边缘,则:

d
2
=2ny1

由以上各式得 U0=

2nmd2
v20
eL2
  (n=1、2、3…)

答:

(1)交变电压的周期T满足的条件是T=

L
nv0
(n=1、2、3…);

(2)若带电粒子刚好从极板右边缘射出,电压U0满足的条件是U0=

2nmd2
v20
eL2
  (n=1、2、3…).

单项选择题 A1型题
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