如图M、N是在真空中竖直放置的两块平行金属板．质量为m，电量为-q的带电粒子，以初速v0由小孔进入电场，当M、N间电压为U时，粒子刚好能到达N极，如果要使这个带电粒子能到达M、N两板间

Question

如图M、N是在真空中竖直放置的两块平行金属板．质量为m，电量为-q的带电粒子，以初速v₀由小孔进入电场，当M、N间电压为U时，粒子刚好能到达N极，如果要使这个带电粒子能到达M、N两板间距的(1)/(2)处返回，则下述措施能满足要求的是（　　）

A．使初速度减为原来的(1)/(2)
B．使M、N间电压加倍
C．使M、N间电压提高到原来的4倍
D．使初速度和M、N间电压都减为原来的(1)/(2)

Answer 1

粒子刚好能达到B金属板时，根据动能定理得，-qU=0-(1)/(2)mv₀²，现在使带电粒子能到达MN板间距的(1)/(2)处返回，则电场力做功等于-(qU)/(2)．
A、当初速度为(v0)/(2)，U不变，则有带电粒子动能的变化△E_k=0-(1)/(2)m（(v0)/(2)）²=-(1)/(8)mv₀²≠-(qU)/(2)．故A错误；
B、电压提高到原来的2倍，则带电粒子运动到MN板中点时电场力做功W=-(1)/(2)q（2U）=-qU，与粒子动能变化相等，故B正确；
C、电压提高到原来的4倍，则带电粒子运动到MN板中点时电场力做功W=-(1)/(2)q（4U）=-2qU，与粒子动能的变化不等，故C错误；
D、初速度减为原来的(1)/(2)，则带电粒子动能变化减为原来的(1)/(4)，MN板间电压减为原来的(1)/(2)，则运动到MN板间中点电场力做功为原来的(1)/(4)，故D正确．
故选：BD