Question

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

Answer

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。