问题
选择题
如图所示,M、N是在真空中竖直放置的两块平行金属板。质量为m,电量为-q的带电粒子,以初速v0由小孔进入电场,当M、N间电压为U时,粒子刚好能到达N板,不计带电粒子所受重力,如果要使这个带电粒子能到达M、N两板间距的1/2处返回,则下述措施能满足要求的是( )
A.使初速度减为原来的一半
B.使M、N间电压加倍
C.使M、N间电压提高到原来的4倍
D.使初速度和M、N间电压都加倍
答案
答案:B
题目分析:粒子刚好到达N板时,由动能定理可得,欲使粒子在两极板间的1/2处返回,则电场力做功
,若粒子速度变为原来一半,刚带电粒子的动能变化
,所以A错误;若极板间的电压加倍,则带电粒子运动到极板间中点时电场力做功
,与粒子动能变化量相等,所以B正确;同理若电压提高到原来的4倍,则电场力做的功为-2Uq,故C错误;若初速度加倍,则带电粒子动能变化为原来的4倍,极板间电压变为原来的2倍,刚运动到中点时电场力做的功与原来相等,仅为此过程中粒子初动能的1/4,所以D错误;