问题 多选题

一个质量为m、带电荷量为q的粒子从两平行金属板的正中间沿与匀强电场相垂直的方向射入,如图所示,不计重力,当粒子的入射速度为υ0时,它恰好能穿过这电场而不会碰到金属板.现欲使入射速度为

υ0
2
的此带电粒子也恰好能穿过这电场而不碰到金属板,则在其他量不变的情况下,必须(  )

A.使粒子的带电荷量减小为原来的

1
2

B.使两板间的电压减小为原来的

1
4

C.使两板间的距离增大为原来的2倍

D.使两板间的距离增大为原来的4倍

答案

设平行板长度为l,宽度为2d,板间电压为U,

恰能穿过一电场区域而不碰到金属板上,则

沿初速度方向做匀速运动:t=

l
v0

垂直初速度方向做匀加速运动:a=

qU
2dm

d=

1
2
at2=
qUl2
4dmv02

欲使质量为m、入射速度为

v0
2
的粒子也能恰好穿过这一电场区域而不碰到金属板,则沿初速度方向距离仍是l,垂直初速度方向距离仍为d,

A、使粒子的带电量减少为原来的

1
2
,则y=
1
2
qUl2
4dm(
v0
2
)
2
=2d,故A错误;

B、使两板间所接电源的电压减小到原来的一半,y=

1
4
qUl2
4dm(
v0
2
)
2
=d,故B正确;

C、使两板间的距离增加到原来的2倍,此时垂直初速度方向距离应为2d,y=

qUl2
8dm(
v0
2
)
2
=2d,故C正确,D错误.

故选:BC.

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