Question

如圖所示，A、B為兩塊水平放置的金屬板，通過閉合的開關(guān)S分別與電源兩極相連，兩極中央各有一個小孔a和b，在a孔正上方某處放一帶電質(zhì)點(diǎn)由靜止開始下落，若不計(jì)空氣阻力，該質(zhì)點(diǎn)到達(dá)b孔時速度恰為零，然后返回．現(xiàn)要使帶電質(zhì)點(diǎn)能穿過b孔，則可行的方法是（  ）

A．先斷開S，再將B板適當(dāng)下移
B．先斷開S，再將A板適當(dāng)上移
C．保持S閉合，將B板適當(dāng)下移
D．保持S閉合，將A板適當(dāng)上移

Answer 1

C

解析試題分析:設(shè)質(zhì)點(diǎn)距離A板的高度h，A、B兩板原來的距離為d，電壓為U．質(zhì)點(diǎn)的電量為q，質(zhì)點(diǎn)到達(dá)b時速度為v．由題質(zhì)點(diǎn)到達(dá)b孔時速度恰為零，根據(jù)動能定理得mg（h+d）-qU=0．也可以寫成mg（h+d）-qEd="0" 若斷開S時，將B板適當(dāng)下移，板間電場強(qiáng)度不變,根據(jù)動能定理可知，質(zhì)點(diǎn)到達(dá)b孔原來的位置時速度沒有減為零，故不能能穿過b孔，所以A錯；先斷開S，再將A板適當(dāng)上移，板間電場強(qiáng)度不變，設(shè)A板上移距離為△d，mg（h+d）-qE（d+△d）=，可以算出到達(dá)b孔的速度v沒有意義，也就是說不能穿過b孔，所以B錯；若保持S閉合，兩板電壓沒變，將B板適當(dāng)下移距離△d，由動能定理得mg（h+d+△d）-qU=，則v＞0，質(zhì)點(diǎn)能穿過b孔．故C正確；若保持S閉合，將A板適當(dāng)上移，由動能定理得mg（h+d）-qU=，v=0，說明質(zhì)點(diǎn)到達(dá)b孔時速度恰為零，然后返回，不能穿過b孔．故D錯誤．
考點(diǎn)：帶電粒子在勻強(qiáng)電場中的運(yùn)動；電容器的動態(tài)分析