Question

如圖所示，A、B為平行金屬板，兩板相距為d，分別與電源兩極相連，兩板的中央各有小孔M、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三點在同一豎直線上），空氣阻力不計，到達N點時速度恰好為零，然后按原路徑返回．若保持兩板間的電壓不變，則（　　）

• A、若把A板向上平移一小段距離，質點自P點下落仍能返回
• B、若把B板向下平移一小段距離，質點自P點下落仍能返回
• C、若把A板向上平移一小段距離，質點自P點下落后將穿過N孔繼續下落
• D、若把B板向下平移一小段距離，質點自P點下落后將穿過N孔繼續下落

Answer 1

分析：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），空氣阻力不計，到達N孔時速度恰好為零，然后沿原路返回，根據動能定理知，在此過程中重力做功與電場力做功大小相等．移動上下極板，抓住兩板間的電勢差不變，通過動能定理判斷帶電質點的運動情況．

解答：解：A、由題設條件知，mg?2d-qU=0，知電場力做功等于重力做功的大小．把A板向上平移一小段距離，質點自P點自由下落，根據動能定理知，mg?2d-qU=0，小球到達N點速度為零然后返回．故A正確．
B、將A板向下移動一小段距離，根據動能定理知，mg?2d-qU=0，小球到達N點速度為零然后返回．故B錯誤．
C、把B板向上平移一小段距離，根據動能定理知，h＜2d，mgh-qU＜0，知小球未到達N點速度已減為零，然后返回．故C錯誤．
D、把B板向下平移一小段距離后，根據動能定理知，h＞2d，mgh-qU＞0，知小球到達N點速度不為零，小球會穿過N孔繼續下落．故D正確．
故選：AD．

點評：對于本題選擇全過程為研究過程，運用動能定理進行求解比較方便，在運用動能定理時，抓住電勢差不變，電場力做功不變，比較電場力做功與重力做功的關系進行分析．