真空中兩塊相同的金屬板A、B水平正對(duì),O是貼近A板上表面左邊緣處的一個(gè)點(diǎn),如圖甲所示,A板接地,兩板間加上周期性的交變電壓后,在兩板之間產(chǎn)生了交變的勻強(qiáng)電場(chǎng)。B板的電勢(shì)φ
B隨時(shí)間t的變化規(guī)律如圖乙所示。現(xiàn)在O點(diǎn)放一個(gè)粒子源,粒子源不斷水平向右發(fā)射帶負(fù)電的粒子,粒子一旦碰到金屬板,就附著在金屬板上不再運(yùn)動(dòng),且電荷量同時(shí)消失,不影響A、B板間的電壓。已知粒子源發(fā)射的粒子初速度大小均為v
0,電荷量均為q,質(zhì)量均為m,A、B板間交變電壓的周期為T,圖乙中φ
0是已知量,但φ是可變量,不計(jì)粒子的重力和粒子之間的相互作用。若φ=8φ
0,在t=0時(shí)刻被射出的粒子,經(jīng)過(guò)一個(gè)周期的時(shí)間恰好回到A板。
(1)求圖乙中t
0的值。
(2)求金屬板A、B間的最小距離。
(3)若φ=4φ
0,粒子源保持均勻發(fā)射粒子,金屬板A、B間的距離d=
,t
0=
,則在0~T時(shí)間內(nèi),打在B板上的粒子占一個(gè)周期內(nèi)發(fā)射的粒子的百分比大約是多少?(已知
≈2.25)