如图(甲)所示,A、B是在真空中平行正对放置的金属板,在两板间加上电压后,它们之间的电场可视为匀强电场。A、B两极板间距离d=10cm。在A、B两极板上加如图13(乙)所示的交变电

◎ 题目

如图(甲)所示,A、B是在真空中平行正对放置的金属板,在两板间加上电压后,它们之间的电场可视为匀强电场。A、B两极板间距离d=10cm。在A、B两极板上加如图13(乙)所示的交变电压,t=0时,A板电势比B板电势高,电势差U0=2000V。一个比荷q/m=1.0×107C/kg的带负电的粒子在t=0时从B板附近由静止开始运动,不计粒子所受重力。

小题1:若要粒子撞击A板时具有最大速率,则两极板间所加交变电压的频率最大不能超过多少?
小题2:如果其它条件都保持不变,只是使交变电压的频率在上述最大频率的基础上再逐渐变大,定性画出粒子撞击A板时的速率v与频率f的关系图象。这个图象上将出现一系列的极值,求出所有这些极值点的坐标值。

◎ 答案


小题1:5×105Hz
小题2:

◎ 解析

(1)要使粒子以最大的速度打到A板上,则要求带电粒子在两板间的运动过程中始终处于加速状态……(1分)
粒子在两板间运动的加速度a=………(1分)
设最小周期为Tmin,则有 d=a……(1分)
解得最大频率fmax==5×105Hz
…………………………………………………(1分)
即两极板间所加交变电压的频率最大不能超过5×105Hz………………………(1分)
(2)如图答所示……………………………………………………………………(3分)

[说明:图中曲线弧度不规范可不扣分,只要各极值点的坐标值正确即可给分]
若带电粒子经历周期的整数倍达到A板,则速度最小vmin=0,此时应有
d=n·2·
解得……………………(2分)
若带电粒子经历半周期的奇数倍到达A板,则速度最大,此时应有
d=(2n+1)·
解得
即当时,速率为极大值,且有
…………………………(2分)

◎ 知识点

    专家分析,试题“如图(甲)所示,A、B是在真空中平行正对放置的金属板,在两板间加上电压后,它们之间的电场可视为匀强电场。A、B两极板间距离d=10cm。在A、B两极板上加如图13(乙)所示的交变电…”主要考查了你对  【带电粒子在电场中的加速】  等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”,你可以点击相应的链接进行查看和学习。

  • 最新内容
  • 相关内容
  • 网友推荐
  • 图文推荐