Question

【題目】P、Q為豎直放置的平行金屬板，將如圖所示電壓U加在兩板上，且U為正時(shí)P板電勢(shì)高。一質(zhì)量m=6.4×10-13kg，電量q=3.2×10-10C的帶正電粒子從t1=0.2×10-2s時(shí)刻開始由靜止從P板向Q板運(yùn)動(dòng)。已知PQ兩板間距L=1.0m，則粒子由P板出發(fā)后，將以多大的動(dòng)能撞擊Q板。（粒子重力不計(jì)）

Answer 1

【答案】4×10-10J

【解析】由題可知，在這段時(shí)間粒子向右（正方向）在勻加速度運(yùn)動(dòng)，在這段時(shí)間向右做勻減速運(yùn)動(dòng)，在時(shí)刻速度減為零；

則加速度：

則，如圖所示：

在這段時(shí)間的位移為： ；

在這段時(shí)間粒子向左（負(fù)方向）在勻加速度運(yùn)動(dòng)，在這段時(shí)間向左做勻減速運(yùn)動(dòng)，在時(shí)刻速度減為零；

則

在這段時(shí)間的位移為： ；

故粒子在一個(gè)周期內(nèi)粒子向Q板運(yùn)動(dòng)的位移為：

當(dāng)粒子前進(jìn)15個(gè)周期后，即前進(jìn)了： 速度為零

在粒子再前進(jìn)到達(dá)Q點(diǎn)

則到達(dá)Q點(diǎn)動(dòng)能為： 。