《2025年教材完全解读高中物理必修第三册粤教版》

例2-1 2025·肇庆中学检测

如图所示，平行板电容器板间电压为 $U$，板间距为 $d$，两板间为匀强电场，让质子以初速度 $v_0$ 垂直电场方向射入两板间，射入点距下板 $\dfrac{d}{2}$，沿 $a$ 轨迹落到下板的中央，现只改变其中一条件，让质子沿 $b$ 轨迹落到下板边缘，则可以将（）。

A.开关 $S$ 断开
B.质子初速度变为 $2v_0$
C.板间电压变为 $\dfrac{U}{2}$
D.竖直移动上板，使板间距变为 $2d$
解 开关 $S$ 断开，电容器所带电荷量不变，电容器的电容不变，则电容器两极板间电压不变，质子仍落到下板的中央，A 错误；将质子初速度变为 $2v_0$，其加速度不变，根据 $y = \dfrac{d}{2} = \dfrac{1}{2}at^2$ 知质子运动到下板所需的时间不变，由 $x = v_0t$ 知到达下板时质子的水平位移变为原来的 $2$ 倍，正好落到下板边缘，B 正确；当板间电压变为 $\dfrac{U}{2}$ 时，板间场强变为原来的 $\dfrac{1}{2}$，质子所受的电场力变为原来的 $\dfrac{1}{2}$，加速度变为原来的 $\dfrac{1}{2}$，根据 $y = \dfrac{d}{2} = \dfrac{1}{2}at^2$ 知质子运动到下板所需时间为原来的 $\sqrt{2}$ 倍，由 $x = v_0t$ 知到达下板时质子的水平位移为原来的 $\sqrt{2}$ 倍，所以质子不能落到下板边缘，C 错误；竖直移动上板，使板间距变为 $2d$，则板间场强变为原来的 $\dfrac{1}{2}$，由 C 项分析知质子运动到下板所需时间为原来的 $\sqrt{2}$ 倍，水平位移为原来的 $\sqrt{2}$ 倍，质子不能落到下板边缘，D 错误。

答 $\boldsymbol{B}$

答案： B