一个质量为m、带电荷量为q的粒子从两平行金属板的正中间沿与匀强电场相垂直的方向射入,如图所示,不计重力,当粒子的入射速度

一个质量为m、带电荷量为q的粒子从两平行金属板的正中间沿与匀强电场相垂直的方向射入,如图所示,不计重力,当粒子的入射速度为υ0时,它恰好能穿过这电场而不会碰到金属板.现欲使入射速度为
υ0
2
的此带电粒子也恰好能穿过这电场而不碰到金属板,则在其他量不变的情况下,必须(  )
A.使粒子的带电荷量减小为原来的[1/2]
B.使两板间的电压减小为原来的[1/4]
C.使两板间的距离增大为原来的2倍
D.使两板间的距离增大为原来的4倍
wengcatcat 1年前 已收到1个回答 举报

suyu220 幼苗

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解题思路:以一定速度垂直进入偏转电场,由于速度与电场力垂直,所以粒子做类平抛运动.这样类平抛运动可将看成沿初速度方向的匀速直线与垂直于初速度方向匀加速直线运动.根据运动学公式解题.

设平行板长度为l,宽度为2d,板间电压为U,
恰能穿过一电场区域而不碰到金属板上,则
沿初速度方向做匀速运动:t=[l
v0
垂直初速度方向做匀加速运动:a=
qU/2dm]
d=[1/2]at2=
qUl2
4dmv02
欲使质量为m、入射速度为
v0
2 的粒子也能恰好穿过这一电场区域而不碰到金属板,则沿初速度方向距离仍是l,垂直初速度方向距离仍为d,
A、使粒子的带电量减少为原来的[1/2],则y=

1
2qUl2
4dm(
v0
2)2=2d,故A错误;
B、使两板间所接电源的电压减小到原来的[1/4],y=

1
4qUl2
4dm(
v0
2)2=d,故B正确;
C、使两板间的距离增加到原来的2倍,此时垂直初速度方向距离应为2d,y=
qUl2
8dm(
v0
2)2=2d,故C正确,D错误.
故选:BC.

点评:
本题考点: 带电粒子在混合场中的运动.

考点点评: 带电粒子在电场中偏转时做匀加速曲线运动.应用处理类平抛运动的方法处理粒子运动.

1年前

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