Question

【題目】如圖所示，兩平行金屬板水平放置，板間存在著如圖所示的交變電場，極板長為，板間距離為，取豎直向上的方向為電場強度的正方向。一帶電量為的正電荷從兩板正中間的位置由左側射入板間，初速度為，已知電荷所受電場力大小是其重力的2倍，重力加速度為，且0時刻射入的粒子正好可從板間射出。求：

（1）兩板間距應滿足的條件；

（2）0時刻射入的粒子射出板間時的動能。

Answer 1

【答案】（1） （2）

【解析】（1）0~內(nèi)，電荷所受的電場力方向豎直向上，根據(jù)牛頓第二定律得，

則粒子向上運動的位移

粒子的速度，內(nèi)，電荷所受的電場力方向豎直向下，根據(jù)牛頓第二定律得，，

向上速度減為零的時間，知在豎直方向上粒子向上做勻減速運動到零后再向下做勻加速運動，向上勻減速運動的位移

可知

則

（2）粒子射出復合場時，豎直方向的分速度，負號表示方向

則射出時的動能