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，它們與調樂電路相連，兩極板間的電壓可以根據需要而改變．當兩極間的電壓為U時，質量為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中，在A．B兩板的中點處沿原路返回，在不計重力的情況下，要使帶電粒子進入電場后在非常接近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為2v₀

B．使A、B兩板間的電壓增加到2U

C．使電壓U減小到原來的一半

D．使初速度v₀和電壓U都增加到原來的2倍

Answer 1

分析：帶電粒子進入電場中做勻減速運動，根據動能定理得出帶電粒子進入電場中的位移表達式，再進行分析即可．

解答：解：設帶電粒子進入電場中的位移為s，根據動能定理得：
-qEs=0-

1

2

m

v

2 0

又E=

U

d

得s=

md v 2 0

2qU

由此可見，要使帶電粒子進入電場后在非常接近B板處，s變為原來的2倍，采取的方法有：使帶電粒子的初速度變為

2

v₀；或使A、B兩板間的電壓變為

1

2

U；或使初速度v₀和電壓U都增加到原來的2倍，故D正確，ABC錯誤．
故選D

點評：解決本題的關鍵是運用動能定理得到電場中位移的表達式，再進行分析．