如图甲所示,M、N为水平放置的平行板电容器的两个极板,两极板间距d=0.1m,两极板间的电压U=12.5V,O为上极板中心的小孔,以O为坐标原点,在竖直平面内建立直角坐标系,在y轴方向上

问题描述:

  

如图甲所示,M、N为水平放置的平行板电容器的两个极板,两极板间距d=0.1m,两极板间的电压U=12.5V,O为上极板中心的小孔,以O为坐标原点,在竖直平面内建立直角坐标系,在y轴方向上,0≤y≤2m区间存在方向与x轴平行的匀强电场(PQ为电场区域的上边界),在x轴方向上,电场范围足够大。若规定x轴正方向为电场正方向,电场强度随时间变化情况如图乙所示。现有一个带负电的粒子,在t=0时刻从紧靠M级板中心O'处无初速释放,经过小孔O进入N板上方的交变电场中,粒子的比荷q/m=1×102C/kg,不计粒子重力。求:

(1)粒子进入交变电场时的速度。
(2)粒子在两板之间飞行的时间。
(3)粒子在8×10-3s末的位置坐标。
(4)粒子离开交变电场时的速度大小和方向。

  (1)50m/s(2)4×10-3s (3)坐标(0.032,0.2)(4)50m/s,沿y轴正方向