如图1所示,真空中相距d=5cm的两块平行金属板A、B与电源连接(图中未画出),其中B板接地(电势为零),A板电势变化的规律如图2所示.将一个质量m=2.0×10
-27kg,电量q=+1.6×10
-19C的带电粒子从紧临B板处释放,不计重力.求

(1)在t=0时刻释放该带电粒子,释放瞬间粒子加速度的大小;
(2)若A板电势变化周期T=1.0×10
-5s,在t=0时将带电粒子从紧临B板处无初速释放,粒子达到A板时动量的大小;
(3)A板电势变化频率多大时,在t=
到t=
时间内从紧临B板处无初速释放该带电粒子,粒子不能到达A板.
(1)电场强度
E=,带电粒子所受电场力
F=qE=,F=maa==4.0×109m/s2释放瞬间粒子的加速度为4.0×10
9m/s
2;
(2)粒子在0~
时间内走过的距离为
a()2=5.0×10−2m故带电粒子在t=
时,恰好到达A板,根据动量定理,此时粒子动量p=Ft=4.0×10
-23kg•m/s
粒子到达A板时的动量为4.0×10
-23kg•m/s
(3)带电粒子在0~t=
向A板做匀加速运动,在
t=~t=
向A板做匀减速运动,速度减为零后将返回.粒子向A 板运动可能的最大位移
s=2×a()2=aT2要求粒子不能到达A板,有s<d,由f=
,电势变化频率应满足
f>=5×104Hz
电势变化的频率应满足f>
5×104Hz.