Question

【题目】如图所示，M、N是真空中的两块平行金属板，质量为m、电荷量为q的带电粒子，以初速度v0由小孔进入电场，当M、N间电压为U时，粒子恰好能到达N板，如果要使这个带电粒子到达M、N板间距的后返回，下列措施中能满足要求的是(不计重力)(　　)

A. 使初速度减为原来的

B. 使M、N间电压变成原来的

C. 使M、N间电压提高到原来的4倍

D. 使初速度和M、N间电压都减为原来的

Answer 1

【答案】D

【解析】

A.粒子刚好能达到B金属板时,根据动能定理得,qU=0,现在使带电粒子能到达MN板间距的处返回,则电场力做功等于.当初速度为,U不变,则带电粒子动能的变化△Ek=0=，小于到达中点时电场力做的功，粒子无法到达。故A错误；

B. 电压变为原来的,则带电粒子运动到MN板中点时电场力做功W=q()=qU，小于粒子的初动能，到达中点时，速度没有减到零。故B错误；

C. 电压变为原来的4倍,则带电粒子运动到MN板中点时电场力做功W=q(4U)=2 qU，大于粒子的初动能，粒子无法到达中点。故C错误；

D. 使初速度和M、N间电压都减为原来的，则带电粒子运动到MN板中点时电场力做功W=q()=qU，带电粒子动能的变化△Ek=0==qU，故D正确。

故选：D.