Question

【題目】如圖所示，M、N是真空中的兩塊平行金屬板，質量為m，電荷量為q的帶電粒子，以初速度v0由小孔進入電場，當M、N間電壓為U時，粒子恰好能達到N板，如果要使這個帶電粒子到達M、N板間距的1/2后返回，下列措施中能滿足要求的是(不計帶電粒子的重力)

A. 使初速度減為原來的 B. 使初速度增為原來的2倍

C. 使M、N間電壓提高到原來的4倍 D. 使M、N間電壓加倍

Answer 1

【答案】D

【解析】

由題意知粒子射入電場后，電場力做負功，動能減小，根據動能定理列出方程，要使粒子剛好達到兩板間距離的一半處，根據勻強電場沿電場線方向兩點間電勢差與距離成正比，再運用數學知識進行討論，選擇題意的選項；

A、粒子運動過程只受電場力作用；粒子剛好能到達N板，故粒子到達N板時的速度為零，那么，由動能定理可得：

要使這個帶電粒子到達M、N兩板中點位置處即返回，那么，粒子在兩板中點時速度為零，則由動能定理可得：，解得，故AB錯誤；

C、設兩板間的電壓為U，粒子初速度為v0，則由動能定理可得：，結合，解得，故C錯誤，D正確。