一个初动能为EK的带电粒子,以速率v垂直电场线方向飞入带电的平行板电容器,飞出时带电粒子动能为飞入时动能的2倍.如果使粒子的初速度为原来的2倍,那么当它飞出电容器的时刻,动能为(  )A. 4EKB. 4.25EKC. 5EKD. 8EK

问题描述:

一个初动能为EK的带电粒子,以速率v垂直电场线方向飞入带电的平行板电容器,飞出时带电粒子动能为飞入时动能的2倍.如果使粒子的初速度为原来的2倍,那么当它飞出电容器的时刻,动能为(  )
A. 4EK
B. 4.25EK
C. 5EK
D. 8EK

设粒子第一个过程中初速度为v,电场宽度为L,初动能为 Ek=12mv2.第一个过程中粒子沿电场线方向的位移为:y=12at2=12•qEm•(Lv)2=qEL24Ek第一个过程由动能定理:qEy=2Ek-Ek=Ek;第二个过程中沿电场线方向的位移为...
答案解析:两个过程中带电粒子做类平抛运动,水平方向匀速直线,竖直方向做初速度为零的匀加速直线运动,两过程初速度不同故在磁场中运动时间不同,在竖直方向的位移不同,最后用动能定理求解.
考试点:带电粒子在匀强电场中的运动;电容器.


知识点:本题是动能定理和类平抛运动知识的综合应用,用相同的物理量表示电场力做功是解题的关键.