Question

真空中水平放置两带电的金属板，相距为d．一个质量为m、带电量为+q的粒子，从负极板中央以速度v₀垂直极板射入电场．当板间电压为U时，粒子经

d

4

的距离就要返回，若要使粒子走到板的中央才返回，可采用的方法是（　　）

A．v₀增大一倍

B．使板间电压U减半

C．v₀和U同时减半

D．初速增为2v₀，同时使板间距离变为2d

Answer 1

分析：根据动能定理，结合电场强度的变化和动能的变化量，求出运动位移的变化量，从而进行判断．

解答：解：A、以速度v₀垂直极板射入电场．当板间电压为U时，粒子经

d

4

的距离就要返回，根据动能定理知，-qE

d

4

=0-

1

2

mv02，若将初速度增大1倍，则初动能变为原来的4倍，根据动能定理知，粒子一直运动上级板速度才减为零．故A错误．
B、根据动能定理知，-qEs=0-

1

2

mv02，使板间的电压减半，电场强度变为原来的

1

2

，运动位移变为原来的2倍，即粒子走到板的中央才返回．故B正确．
C、根据动能定理知，-qEs=0-

1

2

mv02，v₀和U同时减半，初动能变为原来的

1

4

，电场强度变为原来的

1

2

，则运动的位移变为原来的

1

2

，即

1

8

d．故C错误．
D、根据动能定理知，-qEs=0-

1

2

mv02，初速度增大为原来的2倍，则初动能变为原来的4倍，两板间距离变为原来的2倍，电场强度变为原来的

1

2

，则运动的位移变为原来8倍，即2d，则粒子一直运动到上级板速度才减为零．故D错误．
故选：B．

点评：解决本题的关键抓住粒子动能的变化量，结合电场力的变化，运用动能定理进行求解．