Question

【题目】如图所示，A、B为两块水平放置的金属板，通过闭合的开关S分别与电源两极相连，两极中央各有一个小孔a和b，在a孔正上方某处放一带电质点由静止开始下落，若不计空气阻力，该质点到达b孔时速度恰为零，然后返回。现要使带电质点能穿过b孔，则可行的方法是 (　　)

A. 保持S闭合，将A板适当上移

B. 保持S闭合，将B板适当下移

C. 先断开S，再将A板适当下移

D. 先断开S，再将B板适当上移

Answer 1

【答案】BC

【解析】试题分析：由题质点到达b孔时速度恰为零，根据动能定理列式．若保持S闭合时，将A板适当上移，重力做功和电场做功没有变化，质点恰好到达b孔速度为零，不能穿过b孔；将B板适当下移，重力做功大于电场力做功，质点到达b孔的速度大于零，能穿过b孔．若断开S时，将A板或B板适当移动，根据动能定理分析研究．

设质点距离A板的高度h，A、B两板原来的距离为d，电压为U．质点的电量为q．由题质点到达b孔时速度恰为零，根据动能定理得．若保持S闭合，将A板适当上移，设质点到达b时速度为v，由动能定理得，说明质点到达b孔时速度恰为零，然后返回，不能穿过b孔，A错误；若保持S闭合，将B板适当下移距离，由动能定理得，则v＞0，质点能穿过b孔，B正确； 若断开S时，将A板适当下移，板间电场强度不变，设A板下移距离为，质点进入电场的深度为d′时速度为零．由动能定理得，又由原来情况有．比较两式得， ，说明质点点能穿出b孔，故C正确；若断开S，再将B板适当上移，根据动能定理： ，因U的减小，则d′＜d，可知，那么质点没到达b孔时速度减为零，故不能穿过b孔，D错误．