问题 选择题

一个初动能为Ek的带电粒子,以速率V垂直于场强方向射入平行板电容器两板间的匀强电场中,飞出时的动能为飞入时的动能的2倍,如果使该带电粒子以速率3V射入,则它飞出电场时的动能为(   )

A.3Ek

B.9Ek

C.

D.

答案

答案:D

分析:两个过程中带电粒子做类平抛运动,水平方向匀速直线,竖直方向做初速度为零的匀加速直线运动,两过程初速度不同故在磁场中运动时间不同,在竖直方向的位移不同,最后用动能定理求解.

解答:解:设粒子第一个过程中初速度为v,Ek=mv2,电场宽度L,

第一个过程中沿电场线方向的位移为:h=a()2

第一个过程由动能定理:qEh=2Kk-Ek

第二个过程中沿电场线方向的位移为:H=a()2=

qEH=Ek-9Ek

解得:EK=

故选:D

点评:动能定理的应用注意一个问题,列式时不能列某一方向的动能定理,只能对总运动过程列一个式子.

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