如图所示,A、B两平行金属板间加一周期为T的交变电压,两板间距为d,t=0时B板电势较高,现有一电子在t=0时刻从A板上的小孔进入两板间的电场内,设电子的初速度和重力都可忽
如图所示,A、B两平行金属板间加一周期为T的交变电压,两板间距为d,t=0时B板电势较高,现有一电子在t=0时刻从A板上的小孔进入两板间的电场内,设电子的初速度和重力都可忽略,已知电子的质量为m,电量为e.问:
(1)为使电子到达B板时速度为零,T应满足什么条件?
(2)为使电子到达B板时速度最大,T应满足什么条件?
解析:
| (1)由于电子初速度为0,进入电场后,在0~T/2时间内做初速度为0的匀加速运动,在T/2~T时间内做匀减速运动,到 T 时刻速度减小到0,以后重复这样的运动.可见,达到B板时速度为0,电子运动时间一定是周期的整数倍(2分) 在一个周期内的位移为s=2 ´ a(T/2) 2 (2分) 电子的加速度大小为a==(2分) 由以上分析可知,d=ns(n=1 2 3……)(1分) 解上述方程得:T=(n=1 2 3……)(1分) (2)由前面分析可以知道,当电子在时间内到达B板时,被加速的位移最大,因而其速度最大,设最小周期为 T 0 ,则有 d = a ( T 0 /2) 2 (2分) 将a==代入上式整理得 T 0 =(1分) 因此当T≥时,电子到达B板时速度最大(1分) |
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