Question

【題目】如圖所示，一個(gè)質(zhì)量為m、帶電量為q的粒子從兩帶電平行板的正中間沿與勻強(qiáng)電場(chǎng)垂直的方向射入，不計(jì)粒子所受的重力．當(dāng)粒子的入射速度為v時(shí)，它恰能穿過(guò)一電場(chǎng)區(qū)域而不碰到金屬板上．現(xiàn)欲使質(zhì)量為m、入射速度為v/2的粒子也能恰好穿過(guò)這一電場(chǎng)區(qū)域而不碰到金屬板，在以下的僅改變某一物理量的方案中，不可行的是 （ ）

A. 使粒子的帶電量減少為原來(lái)的1/4

B. 使兩板間所接電源的電壓減小到原來(lái)的一半

C. 使兩板間的距離增加到原來(lái)的2倍

D. 使兩極板的長(zhǎng)度減小為原來(lái)的一半

Answer 1

【答案】B

【解析】試題分析：設(shè)平行板長(zhǎng)度為L，寬度為2d，板間電壓為U，當(dāng)速度為v時(shí)恰能穿過(guò)一電場(chǎng)區(qū)域而不碰到金屬板上，粒子在水平方向上做勻速直線運(yùn)動(dòng)，有．在垂直電場(chǎng)方向做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，根據(jù)牛頓第二定律可得．故有，現(xiàn)欲使速度為的粒子也能恰好穿過(guò)這一電場(chǎng)區(qū)域而不碰到金屬板，則沿初速度方向距離仍是L，垂直初速度方向距離仍為，如果粒子的帶電量減少為原來(lái)的，則，可行，故A不符合題意．如果使兩板間所接電源的電壓減小到原來(lái)的一半，則，故B符合題意，如果使兩板間的距離增加到原來(lái)的2倍，此時(shí)垂直初速度方向距離應(yīng)為d， ．故C符合題意；使兩極板的長(zhǎng)度減小為原來(lái)的一半， ，故D符合題意．