问题
计算题
如图(a)所示,真空中相距d=5 cm的两块平行金属板A、B与电源相连接(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(b)所示。将一个质量m=2.0×1023 kg,电荷量q=+1.6×10-15 C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A板电势变化周期T=1.0×10-5 s,在t=0时将带电粒子从紧临B板处无初速度释放,粒子到达A板时速度的大小。
答案
解:(1)电场强度E=,带电粒子所受电场力,F=Eq=
,F=ma,a=
=4.0×109 m/s2
(2)粒子在0~时间内走过的距离为:
=5.0×10-2 m
故带电粒子在t=时恰好到达A板,v=at=2×104 m/s