题目

如图6-3-23甲所示，A、B表示在真空中相距为d的两平行金属板，加上电压后，它们之间的电场可视为匀强电场.图乙表示一周期性的交变电压波形，纵坐标代表电压U.从t=0开始，电压为一给定值U0，经过半个周期，突然变为-U0；再过半个周期，又突然变为U0……如此周期性地交替变化.在t=0时，将上述交变电压U加在两板上，使开始时A板电势比B板高，这时在紧靠B板处有一初速为零的电子（质量为m、电荷量为e）在电场作用下开始运动，要想使这电子到达A板时具有最大的动能，则所加交变电压的频率最大不能超过多少？ 图6-3-23 答案：思路点拨：由电子受力情况可知，电子在板间向左做加速度方向交替变化的单向直线运动.当t=0时，A板电势高于B板，在t＜T/2阶段内，电子在电场力作用下向A板做加速运动.在T/2＜t＜T时，B板电势高于A板，电子做减速运动.解析：电子在电场中加速度大小a=eU0/md                                                                     ①要使电子到达A板时动能最大，必须一直加速，即时间t＜T/2.                       ②到达A板时d=at2/2=eU0t2/2md                                                   ③又因为频率f=1/T                                                              ④由①②③④解得频率最大不能超过f=.答案：

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