Question

如圖所示的裝置中，A．B是真空中豎直放置的兩塊平行金屬板，它們與調(diào)樂(lè)電路相連，兩極板間的電壓可以根據(jù)需要而改變．當(dāng)兩極間的電壓為U時(shí)，質(zhì)量為m，電荷量為-q的帶電粒子，以初速度v₀從A板上的中心小孔沿垂直兩扳的方向射入電場(chǎng)中，在A．B兩板的中點(diǎn)處沿原路返回，在不計(jì)重力的情況下，要使帶電粒子進(jìn)入電場(chǎng)后在非常接近B板處沿原路返回，可以采取的方法是（　　）

A．使帶電粒子的初速度變?yōu)?v₀

B．使A、B兩板間的電壓增加到2U

C．使電壓U減小到原來(lái)的一半

D．使初速度v₀和電壓U都增加到原來(lái)的2倍

Answer 1

分析：帶電粒子進(jìn)入電場(chǎng)中做勻減速運(yùn)動(dòng)，根據(jù)動(dòng)能定理得出帶電粒子進(jìn)入電場(chǎng)中的位移表達(dá)式，再進(jìn)行分析即可．

解答：解：設(shè)帶電粒子進(jìn)入電場(chǎng)中的位移為s，根據(jù)動(dòng)能定理得：
-qEs=0-

1

2

m

v

2 0

又E=

U

d

得s=

md v 2 0

2qU

由此可見(jiàn)，要使帶電粒子進(jìn)入電場(chǎng)后在非常接近B板處，s變?yōu)樵瓉?lái)的2倍，采取的方法有：使帶電粒子的初速度變?yōu)?span dealflag="1" class="MathJye" mathtag="math" style="whiteSpace:nowrap;wordSpacing:normal;wordWrap:normal">

2

v₀；或使A、B兩板間的電壓變?yōu)?span id="ry2sklu" class="MathJye" mathtag="math" style="whiteSpace:nowrap;wordSpacing:normal;wordWrap:normal">

1

2

U；或使初速度v₀和電壓U都增加到原來(lái)的2倍，故D正確，ABC錯(cuò)誤．
故選D

點(diǎn)評(píng)：解決本題的關(guān)鍵是運(yùn)用動(dòng)能定理得到電場(chǎng)中位移的表達(dá)式，再進(jìn)行分析．