Question

一质量为m，电量为-q的微观粒子，以初速v，从A板垂直离开板面，当A、B两板间电压为U时，粒子刚好能够到达B板．如果要使粒子运动到A、B板中点时立即返回，可采用的方法是（　　）

A．使初速度v减半

B．使板间电压加倍

C．使板间电压增为原来的4倍

D．使初速度和板间电压都加倍

Answer 1

分析：从A到B的全过程只有电场力做负功，根据动能定理得到粒子的末速度与加速电压之间的关系

解答：解：A、由动能定理得：-qU=-

1

2

mv²，当速度减半时，将有-qU′=-

1

2

mv′²故U′=

1

4

U，不会到达中点返回，故A错误
B、当U′=2U时，由动能定理得：-qU=-

1

2

mv²，而板间为匀强电场，当粒子经过中点时，电场力做功为qU，故粒子将会在极板中点处返回，故B正确
C、由于B正确，而C与B相违背，故C错误
D、由B分析得，初速度不变，电压加倍时满足条件，而D与B相悖，故D错误
故选B

点评：电场力做功的问题要注意两个问题，粒子通过电场的电压正负，带电粒子的电量正负，此外，平行板间的电场可视为是匀强电场，U=Ed成立．