Question

一个动能为E_k 的带电粒子，垂直于电力线方向飞入平行板电容器，飞出电容器时动能为2E_k，如果使这个带电粒子的初速度变为原来的两倍，那么它飞出电容器时的动能变为（　　）

A．8E_k

B．4.25E_k

C．5E_k

D．4E_k

Answer 1

分析：两个过程中带电粒子做类平抛运动，水平方向匀速直线，竖直方向做初速度为零的匀加速直线运动，两过程初速度不同故在磁场中运动时间不同，在竖直方向的位移不同，最后用动能定理求解．

解答：解：设粒子第一个过程中初速度为v，E_k=

1

2

mv2，电场宽度L，
第一个过程中沿电场线方向的位移为：h=

1

2

a(

L

v

)2
第一个过程由动能定理：qEh=2K_k-E_k
第二个过程中沿电场线方向的位移为：H=

1

2

a(

L

2v

)2=

h

4

qEH=E_k末-4E_k
解得：E_K末=4.25E_k
故选：B

点评：动能定理的应用注意一个问题，列式时不能列某一方向的动能定理，只能对总运动过程列一个式子．