Question

【題目】如圖所示A、B為兩塊水平放置的金屬板，通過閉合的開關S分別與電源兩極相連，兩板中央各有一個小孔a和b，在a孔正上方某處一帶電質點由靜止開始下落，不計空氣阻力，該質點到達b孔時速度恰為零，然后返回。現要使帶電質點能穿出b孔，可行的方法是（ ）

A．保持S閉合，將B板適當上移

B．保持S閉合，將B板適當下移

C．先斷開S，再將A板適當上移

D．先斷開S，再將B板適當下移

Answer 1

【答案】B

【解析】

試題分析：由題質點到達b孔時速度恰為零，根據動能定理得mg（h+d）-qU=0．若保持S閉合，將B板適當上移△d，由動能定理得mg（h+d-△d）-qU=mv2，則v＜0，說明質點沒有到達b孔速度為零，然后返回，不能穿過b孔．故A錯誤．保持S閉合，將B板適當下移△d，由動能定理得mg（h+d+△d）-qU=mv2，則v＞0，知質點能夠穿出b孔，故B正確．若斷開S時，將A板適當上移，板間電場強度不變，設A板上移距離為△d，質點進入電場的深度為d′時速度為零．由動能定理得mg（h-△d）-qEd′=0，又由原來情況有mg（h+d）-qEd=0．比較兩式得，d′＜d，說明質點在到達b孔之前，速度減為零，然后返回．故C錯誤．若斷開S，再將B板適當下移，根據動能定理可知，質點到達b孔原來的位置速度減為零，然后返回，不能到達b孔．故D錯誤．故選B。