Question

如圖所示，兩塊平行、正對的金屬板水平放置，分別帶有等量的異種電荷，使兩板間形成勻強電場，兩板間的距離為d．有一帶電粒子以某個速度v₀緊貼著A板左端沿水平方向射入勻強電場，帶電粒子恰好落在B板的右邊緣．帶電粒子所受的重力忽略不計．現使該粒子仍從原位置以同樣的方向射入電場，但使該粒子落在B板的中點，下列措施可行的是（　　）

• A、僅使粒子的初速度變為2v₀
• B、僅使粒子的初速度變為

  v0

  2

• C、僅使B板向上平移

  d

  2

• D、僅使B板向下平移d

Answer 1

分析：粒子垂直射入勻強電場中，做勻變速曲線運動，水平方向做勻速直線運動，豎直方向做初速度為零的勻加速直線運動，由牛頓第二定律和運動學公式列式分析即可求解．

解答：解：粒子垂直射入勻強電場中，水平方向做勻速直線運動，豎直方向做初速度為零的勻加速直線運動，
A、僅使粒子的初速度變為2v₀，則豎直方向運動情況不變，水平方向的速度增大，粒子水平位移更大，不會打到下極板上，故A錯誤；
B、僅使粒子的初速度變為

v0

2

，則豎直方向運動情況不變，水平方向的速度變為原來的一半，粒子水平位移為原來的一半，則打在B板的中點，故B正確；
C、在豎直方向有：d=

1

2

at2，解得：t=

2d a

=

2d Uq dm

=

2m Uq

d
若下極板B上移

d

2

，板間距離變為原來的一半，則運動時間為原來的一半，水平速度不變，所以水平位移為原來的一半，可以使該粒子落在B板的中點，故C正確；
D、若使B板向下平移d，則粒子水平位移為原來的兩倍，不能打到B板的中點，故D錯誤．
故選：BC．

點評：本題關鍵能熟練運用運動的分解法，知道水平方向做勻速直線運動，豎直方向做初速度為零的勻加速直線運動，要使粒子落在B板的中點，首先要能打在B板上，注意兩個方向上時間相等，難度適中．