Question

一个动能为E_k的带电粒子，以速度v垂直电场线方向飞入平行金属板电容器，飞出时动能增至飞入时动能的2倍，如使这个带电粒子的初速度增至原来的2倍，那么当它飞出电容器时动能为（    ）

A.4E_k               B.8E_k               C.5E_k               D.4.25E_k

Answer 1

D

解析：（1）带电粒子以速度v垂直电场方向射入平行板电容器至飞出过程中有：qEy=2E_k-E_k①

其中侧移量y为：

y=at²=()²                                                            ②

②代入①得：

=E_k.                                                                  ③

（2）带电粒子射入电场初速度变为v′=2v

则E_k′=m(2v)²=4E_k

带电粒子飞出电场时侧移量为：

y′=at²=()²=

根据动能定理则有：

qEy′=E_k″-E_k′

E_k″=E_k′+qEy′=4E_k+qE·=4E_k+=4E_k+E_k=4.25E_k

即E_k″=4.25E_k

所以选项D是正确的.