问题标题:
如图(甲)所示,A、B两平行金属板水平放置,B板接地.A板电势随时间变化的周期为T,图象如图(乙)所示.C、D两平行金属板竖直放置,两板中心开有小孔O2、O2′,小孔正对A、B两平行金
问题描述:
如图(甲)所示,A、B两平行金属板水平放置,B板接地.A板电势随时间变化的周期为T,图象如图(乙)所示.C、D两平行金属板竖直放置,两板中心开有小孔O2、O2′,小孔正对A、B两平行金属板间的中轴线O1O1′,O1′与O2间的距离可以忽略,C、D两板间电势差恒为U2.在t=0时刻,有一质量为m、带电量为-q的微粒以一定初速度沿O1O1′进入A、B两极板间,并能从小孔O2进入C、D两极板间,刚好运动至小孔O2′处后返回,从小孔O2处射出,又进入A、B极板间.不计带电粒子的重力,求:
(1)该带电粒子从左侧Ol处进入A、B极板间时的初速度大小v0;
(2)A、B两极板间距d的最小值是多少?
(3)要使该带电粒子能够返回至O1处,C、D两极板间的间距应满足什么条件?
李志涛回答:
(1)因粒子在A、B间运动时,水平方向不受外力做匀速运动,所以进入O1′孔的速度即为进入A、B板的初速度.
在C、D间,由动能定理得qU2=12
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