问题
选择题
如图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,以初速度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;如果要使这个带电粒子能够到达M、N两板间距的
处返回,则下述方法能满足要求的是( )1 2
A.使初速度减半
B.使M、N间电压加倍
C.使M、N间电压提高4倍
D.使初速度和M、N间的电压都加倍
答案
粒子刚好能达到B金属板时,根据动能定理得,-qU=0-
mv02,现在使带电粒子能到达MN板间距的1 2
处返回,则电场力做功等于-1 2
.qU 2
A、初速度减半,U不变,则带电粒子动能的变化△Ek=0-
m(1 2
)2=-v0 2
mv02≠-1 8
.故A错误.qU 2
B、电压提高到原来的2倍,则带电粒子运动到MN板中点时电场力做功W=-
q(2U)=-qU,与粒子的动能变化相等.故B正确.1 2
C、电压提高到原来的4倍,则带电粒子运动到MN板中点时电场力做功W=-
q(4U)=-2qU,与粒子的动能变化不相等.故C错误.1 2
D、初速度变为原来的2倍,电压变为原来的2倍,则运动到MN板间中点返回时,电场力做功为-qU,动能的变化量为原来的4倍,故D错误.
故选:B.