Question

一個動能為E_k的帶電粒子，以速度v垂直電場線方向飛入平行金屬板電容器，飛出時動能增至飛入時動能的2倍，如使這個帶電粒子的初速度增至原來的2倍，那么當它飛出電容器時動能為（    ）

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

Answer 1

D

解析：（1）帶電粒子以速度v垂直電場方向射入平行板電容器至飛出過程中有：qEy=2E_k-E_k①

其中側移量y為：

y=at²=()²                                                            ②

②代入①得：

=E_k.                                                                  ③

（2）帶電粒子射入電場初速度變?yōu)関′=2v

則E_k′=m(2v)²=4E_k

帶電粒子飛出電場時側移量為：

y′=at²=()²=

根據動能定理則有：

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

所以選項D是正確的.