Question

【題目】如圖所示，M、N是真空中的兩塊平行金屬板，質量為m、電荷量為q的帶電粒子，以初速度v0由小孔進入電場，當M、N間電壓為U時，粒子恰好能到達N板，如果要使這個帶電粒子到達M、N板間距的后返回，下列措施中能滿足要求的是(不計重力)(　　)

A. 使初速度減為原來的

B. 使M、N間電壓變成原來的

C. 使M、N間電壓提高到原來的4倍

D. 使初速度和M、N間電壓都減為原來的

Answer 1

【答案】D

【解析】

A.粒子剛好能達到B金屬板時,根據動能定理得,qU=0,現在使帶電粒子能到達MN板間距的處返回,則電場力做功等于.當初速度為,U不變,則帶電粒子動能的變化△Ek=0=，小于到達中點時電場力做的功，粒子無法到達。故A錯誤；

B. 電壓變為原來的,則帶電粒子運動到MN板中點時電場力做功W=q()=qU，小于粒子的初動能，到達中點時，速度沒有減到零。故B錯誤；

C. 電壓變為原來的4倍,則帶電粒子運動到MN板中點時電場力做功W=q(4U)=2 qU，大于粒子的初動能，粒子無法到達中點。故C錯誤；

D. 使初速度和M、N間電壓都減為原來的，則帶電粒子運動到MN板中點時電場力做功W=q()=qU，帶電粒子動能的變化△Ek=0==qU，故D正確。

故選：D.