Question

如图一个正的点电荷q从右图中两平行带电金属板左端中央处以初动能E_k射入匀强电场中，它飞出电场时的动能变为2E_k，若此点电荷飞入电场时其速度大小增加为原来的2倍而方向不变，它飞出电场时的动能变为（　　）

A．4E_k

B．4.25E_k

C．5E_k

D．8E_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，Ek=

1

2

mv2，电场宽度L，
第一个过程中沿电场线方向的位移为：y1=

1

2

a(

L

v

)2
第一个过程由动能定理：qEy₁=2E_k-E_k
第二个过程中沿电场线方向的位移为：y2=

1

2

a(

L

2v

)2
qEy₂=E_k末-4E_k
解得：E_k末=4.25E_k．选项B正确．
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．