问题 多选题

如图所示,一个质量为m、带电量为q的粒子从两带电平行板的正中间沿与匀强电场垂直的方向射入,不计粒子所受的重力.当粒子的入射速度为v时,它恰好能穿过一电场区域而不碰到金属板上,现欲使质量为m、入射速度为

v
2
的粒子也能恰好穿过这一电场区域而不碰到金属板,在以下的仅改变某一物理量的方案中,可行的是(  )

A.使粒子的带电量减少为原来的一半

B.使两板间所接电源的电压减少为原来的一半

C.使两板间的距离增加到原来的两倍

D.使两极板的长度减少为原来的一半

答案

设平行板长度为l,宽度为d,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
v
.①

垂直初速度方向做匀加速运动:a=

qU
md
  ②

则通过电场时偏转距离y=

1
2
at2=
qUl2
2md
v
  ③

当粒子的入射速度为v时,粒子恰好能穿过一电场区域而不碰到金属板上,y=

1
2
d;

欲使质量为m、入射速度为

v
2
的粒子也能恰好穿过这一电场区域而不碰到金属板,则y不变,仍为
1
2
d

v→

v
2
,y=
1
2
d
,则由③得可行的方法有:应使粒子的带电量减少为原来的
1
4
,使两板间所接电源的电压减少为原来的
1
4
,使两板间的距离增加到原来的两倍,使两极板的长度减少为原来的一半.故CD正确,AB错误.

故选CD

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