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�，F(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)下移

D. 先斷開(kāi)S，再將B板適當(dāng)上移

Answer 1

【答案】BC

【解析】試題分析：由題質(zhì)點(diǎn)到達(dá)b孔時(shí)速度恰為零，根據(jù)動(dòng)能定理列式．若保持S閉合時(shí)，將A板適當(dāng)上移，重力做功和電場(chǎng)做功沒(méi)有變化，質(zhì)點(diǎn)恰好到達(dá)b孔速度為零，不能穿過(guò)b孔；將B板適當(dāng)下移，重力做功大于電場(chǎng)力做功，質(zhì)點(diǎn)到達(dá)b孔的速度大于零，能穿過(guò)b孔．若斷開(kāi)S時(shí)，將A板或B板適當(dāng)移動(dòng)，根據(jù)動(dòng)能定理分析研究．

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．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，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，A錯(cuò)誤；若保持S閉合，將B板適當(dāng)下移距離，由動(dòng)能定理得，則v＞0，質(zhì)點(diǎn)能穿過(guò)b孔，B正確； 若斷開(kāi)S時(shí)，將A板適當(dāng)下移，板間電場(chǎng)強(qiáng)度不變，設(shè)A板下移距離為，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，又由原來(lái)情況有．比較兩式得， ，說(shuō)明質(zhì)點(diǎn)點(diǎn)能穿出b孔，故C正確；若斷開(kāi)S，再將B板適當(dāng)上移，根據(jù)動(dòng)能定理： ，因U的減小，則d′＜d，可知，那么質(zhì)點(diǎn)沒(méi)到達(dá)b孔時(shí)速度減為零，故不能穿過(guò)b孔，D錯(cuò)誤．