Question

如圖所示，A、B為平行放置的兩塊金屬板，相距為d，且帶有等量的異種電荷并保持不變，兩板的中央各有小孔M和N．今有一帶電質點，自A板上方相距為d的P點由靜止自由下落，P、M、N在同一豎直線上，質點下落到達N孔時速度恰好為零，然后沿原路返回，空氣阻力不計．則（ ）

A．把A板向上平移一小段距離，質點自P點自由下落后仍然到達N孔時返回
B．把A板向下平移一小段距離，質點自P點自由下落后將穿過N孔繼續下落
C．把B板向上平移一小段距離，質點自P點自由下落后仍然到達N孔時返回
D．把B板向下平移一小段距離，質點自P點自由下落后將穿過N孔繼續下落

Answer 1

【答案】分析：質點到達N孔時速度恰好為零，然后返回，根據動能定理知，質點運動到N點的過程中，重力做功和電場力做功大小相等．本題通過AB兩端電勢差的變化，根據動能定理進行判斷．
解答：解：A、把A板向上平移一小段距離，根據C=可知電容減小；由于電量一定，根據C=可知電壓增大；根據動能定理，粒子還未到達N點，速度已減為零，然后返回，故A錯誤；
B、把A板向下平移一小段距離，根據C=可知電容增加；由于電量一定，根據C=可知電壓減小；根據動能定理，粒子到達N點速度大于零，故會穿過N孔繼續下落，故B正確；
C、把B板向上平移一小段距離，根據C=可知電容增加；由于電量一定，根據C=可知電壓減小；根據動能定理，粒子到達N點重力做功大于電場力做功，N點速度不為零，故會穿過N孔繼續下落，故C錯誤；
D、把B板向下平移一小段距離，根據C=可知電容減小；由于電量一定，根據C=可知電壓增加；根據動能定理，粒子到達N點重力做功小于電場力做功，粒子還未到達N點，速度已減為零，然后返回，故D錯誤；
故選B．
點評：解答本題的關鍵知道電容器帶電量不變，然后根據電容的定義公式和決定公式并結合動能定理分析，較難．