Question

【題目】如圖所示，A、B為兩塊水平放置的金屬板，通過(guò)閉合的開(kāi)關(guān)S分別與電源兩極相連，兩極中央各有一個(gè)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(kāi)始下落，若不計(jì)空氣阻力，該質(zhì)點(diǎn)到達(dá)b孔時(shí)速度恰為零，然后返回．現(xiàn)要使帶電質(zhì)點(diǎn)能穿過(guò)b孔，則可行的方法是 (　　 )

A. 保持S閉合，將A板適當(dāng)上移

B. 保持S閉合，將B板適當(dāng)下移

C. 先斷開(kāi)S，再將A板適當(dāng)上移

D. 先斷開(kāi)S，再將B板適當(dāng)下移

Answer 1

【答案】B

【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(lái)的距離為d，電壓為U．質(zhì)點(diǎn)的電量為q．由題質(zhì)點(diǎn)到達(dá)b孔時(shí)速度恰為零，根據(jù)動(dòng)能定理得mg（h+d）-qU=0．若保持S閉合，將A板適當(dāng)上移，設(shè)質(zhì)點(diǎn)到達(dá)b時(shí)速度為v，由動(dòng)能定理得mg（h+d）-qU=mv2，v=0，說(shuō)明質(zhì)點(diǎn)到達(dá)b孔時(shí)速度恰為零，然后返回，不能穿過(guò)b孔．故A錯(cuò)誤．若保持S閉合，將B板適當(dāng)下移距離△d，由動(dòng)能定理得mg（h+d+△d）-qU=mv2，則v＞0，質(zhì)點(diǎn)能穿過(guò)b孔．故B正確．若斷開(kāi)S時(shí)，將A板適當(dāng)上移，板間電場(chǎng)強(qiáng)度不變，設(shè)A板上移距離為△d，質(zhì)點(diǎn)進(jìn)入電場(chǎng)的深度為d′時(shí)速度為零．

由動(dòng)能定理得mg（h-△d+d′）-qEd′=0，又由原來(lái)情況有mg（h+d）-qEd=0．比較兩式得，d′＜d，說(shuō)明質(zhì)點(diǎn)在到達(dá)b孔之前，速度減為零，然后返回．故C錯(cuò)誤．若斷開(kāi)S，再將B板適當(dāng)下移，根據(jù)動(dòng)能定理可知，質(zhì)點(diǎn)到達(dá)b孔原來(lái)的位置速度減為零，然后返回，不能到達(dá)b孔．故D錯(cuò)誤．故選B．