题目内容
【题目】如图所示,M、N是在真空中竖直放置的两块平行金属板。质量为m、电荷量为q的带负电的粒子(不计重力)以初速度v0由小孔水平射入电场,当M、N间的电压为U时,粒子刚好能到达N板。如果要使这个带电粒子到达M、N两板中线位置处即返回,则下述措施能满足要求的是
A. 使初速度减小为原来的
B. 使M、N间的电压提高到原来的4倍
C. 使M、N间的电压加倍
D. 使初速度减小为原来的,同时M、N间的电压加倍
【答案】C
【解析】粒子从进入到到达N板的过程中,板间的电场强度为:,由动能定理得
,解得:
,设带电粒子离开M板的最远距离为x,则使初速度减为原来的
,根据动能定理有:
,解得:
,故A错误;若电压提高到原来的4倍,则场强也变为原来的4倍,设带电粒子离开M板的最远距离为x1,根据动能定理有:
,解得:
,故B错误;同理,若电压提高到原来的2倍,则场强也变为原来的2倍,设带电粒子离开M板的最远距离为x2,
根据动能定理有:
,解得:
,故C正确;若初速度减少一半,电压加倍,则场强加倍,设带电粒子离开M板的最远距离为x3,
根据动能定理有:
,解得:
,故D错误。所以C正确,ABD错误。
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