Question

9．如图所示，A、B为平行金属板，两板间距为d，经过开关S分别于电源两极相连，两板的中央各有一个小孔M、N．S闭合后，有一带电质点，带电量为q，自A板上方相距为d的P点由静止下落（P、M、N在同一直线上）．空气阻力不计，质点到达N孔时速度恰好为零，然后沿原路返回，若保持电源路端电压不变，则（　　）

• A． 两板间电势差为$\frac{mgd}{q}$
• B． 若把A板向下平移一小段距离，质点自P点自由下落穿过N孔继续下落
• C． 若把B板向下平移一小段距离，质点自P点自由下落后仍能返回
• D． 开关S断开后，若把B板向下平移一小段距离，质点自P点自由下落后仍能返回

Answer 1

分析 带电质点自A板上方相距为d的P点由静止自由下落（P、M、N在同一竖直线上），空气阻力不计，到达N孔时速度恰好为零，然后沿原路返回，根据动能定理知，在此过程中重力做功与电场力做功大小相等．移动上下极板，抓住两板间的电势差不变，通过动能定理判断带电质点的运动情况

解答 解：A、由动能定理：mg（d+d）=Uq，可得：U=$\frac{mg2d}{q}$，则A错误
 B、将A板向下移动一小段距离，根据动能定理知，mg•2d-qU=0，小球到达N点速度为零然后返回．故B错误．
 C、D、把B板向下平移一小段距离后，根据动能定理知，h＞2d，mgh-qU＞0，知小球到达N点速度不为零，小球会穿过N孔继续下落．故C错误，D正确．
故选：D

点评 对于本题选择全过程为研究过程，运用动能定理进行求解比较方便，在运用动能定理时，抓住电势差不变，电场力做功不变，比较电场力做功与重力做功的关系进行分析．