制备纳米薄膜装置的工作电极可简化为真空中间距为d的两平行极板-优题课

题文

制备纳米薄膜装置的工作电极可简化为真空中间距为 $d$ 的两平行极板，如图甲所示，加在极板 $A, B$ 间的电压 $U_{A B}$ 作周期性变化，其正向电压为 $U_{0}$ ，反向电压为 $- k U_{0} (k > 1)$ ，
电压变化的周期为 $2 r$ ，如图乙所示.在 $t$ =0时，极板 $B$ 附近的一个电子，质量为 $m$ 、电荷量为 $e$ ，受电场作用由静止开始运动.若整个运动过程中，电子未碰到极板 $A$ ，且不考虑重力作用.
（1）若 $k = \frac{5}{4}$ ，电子在0-2 $r$ 时间内不能到达极板 $A$ ，求 $d$ 应满足的条件；
（2）若电子在 $0 ~ 200 t$ 时间内未碰到极板 $B$ ，求此运动过程中电子速度 $v$ 随时间 $t$ 变化的关系；

（3）若电子在第 $N$ 个周期内的位移为零，求 $k$ 的值。

科目物理题型计算题难度较难

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