Question

兩平行金屬板豎直放置，距離為d．把它們分別與電壓為U的直流電源兩極相連，如圖所示．一個質量為m、電荷量為q的帶電微粒位于兩金屬板上端的中點處，無初速釋放，最后落在某一金屬板上，微粒到達該金屬板時的動能為E_k．現保持其他條件不變，使電壓U加倍，問滿足怎樣的條件，微粒到達該金屬板時的動能仍為E_k？

Answer 1

  

設微粒帶的是正電荷，它將落到右邊的金屬板上．它在電場中運動的過程中，電場力做功W₁=qU/2．
　　它在水平方向上的分運動是初速為零的勻加速運動，運動時間為t，
　　則，．
　　它在豎直方向的分運動是自由落體運動，豎直分位移，
　　運動過程中電場力做功W₂=mgh=．
　　根據動能定理，微粒到達金屬板時的動能E_k=W₁+W₂=．
　　現要求U加倍而E_k不變，即=，
　　解出應滿足的條件是．