Question

如圖M、N是在真空中豎直放置的兩塊平行金屬板，質(zhì)量為m電量為-q的帶電粒子，以初速度V₀由小孔進(jìn)入電場(chǎng)，當(dāng)M、N間電壓為U時(shí)，粒子剛好能到達(dá)N板；如果要使這個(gè)帶電粒子能夠到達(dá)M、N兩板間距的

1

2

處返回，則下述方法能滿足要求的是（　�。�

A．使初速度減半

B．使M、N間電壓加倍

C．使M、N間電壓提高4倍

D．使初速度和M、N間的電壓都加倍

Answer 1

粒子剛好能達(dá)到B金屬板時(shí)，根據(jù)動(dòng)能定理得，-qU=0-

1

2

mv02，現(xiàn)在使帶電粒子能到達(dá)MN板間距的

1

2

處返回，則電場(chǎng)力做功等于-

qU

2

．
A、初速度減半，U不變，則帶電粒子動(dòng)能的變化△Ek=0-

1

2

m(

v0

2

)2=-

1

8

mv02≠-

qU

2

．故A錯(cuò)誤．
B、電壓提高到原來(lái)的2倍，則帶電粒子運(yùn)動(dòng)到MN板中點(diǎn)時(shí)電場(chǎng)力做功W=-

1

2

q(2U)=-qU，與粒子的動(dòng)能變化相等．故B正確．
C、電壓提高到原來(lái)的4倍，則帶電粒子運(yùn)動(dòng)到MN板中點(diǎn)時(shí)電場(chǎng)力做功W=-

1

2

q(4U)=-2qU，與粒子的動(dòng)能變化不相等．故C錯(cuò)誤．
D、初速度變?yōu)樵瓉?lái)的2倍，電壓變?yōu)樵瓉?lái)的2倍，則運(yùn)動(dòng)到MN板間中點(diǎn)返回時(shí)，電場(chǎng)力做功為-qU，動(dòng)能的變化量為原來(lái)的4倍，故D錯(cuò)誤．
故選：B．