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如图甲所示,A、B两块金属板水平放置,相距为d=0. 6 cm,两板间加有一周期性变化的电压,当B板接地(6ec8aac122bd4f6e)时,A板电势6ec8aac122bd4f6e,随时间变化的情况如图乙所示.现有一带负电的微粒在t=0时刻从B板中央小孔射入电场,若该带电微粒受到的电场力为重力的两倍,且射入电场时初速度可忽略不计.求:

(1)在0~6ec8aac122bd4f6e6ec8aac122bd4f6e~T这两段时间内微粒的加速度大小和方向;

(2)要使该微粒不与A板相碰,所加电压的周期最长为多少(g=10 m/s2).

说明: 6ec8aac122bd4f6e

 

答案:
(1)设电场力大小为F,则F= 2mg,对于t=0时刻 射入的微粒,在前半个周期内,有 ,方向向上. 后半个周期的加速度a2满足 ,方向间下. (2)前半周期上升的高度.前半周期微粒的末速度为.后半周期先向上做匀减速运动,设减速运动时间t1,则3gt1=,.此段时间内上升的高度, 则上升的总高度为。 后半周期的时间内,微粒向下加速运动,下降的高度。 上述计算表明,微粒在一个周期内的总位移为零,只要在上升过程中不与A板相碰即可,则,即. 所加电压的周期最长为。 【解析】略
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