Question

如圖所示，A、B為兩塊水平放置的金屬板，通過閉合的開關S分別與電源兩極相連，兩極中央各有一個小孔a和b，在a孔正上方某處放一帶電質點由靜止開始下落，若不計空氣阻力，該質點到達b孔時速度恰為零，然后返回．現(xiàn)要使帶電質點能穿過b孔，則可行的方法是（  ）

A．先斷開S，再將B板適當下移
B．先斷開S，再將A板適當上移
C．保持S閉合，將B板適當下移
D．保持S閉合，將A板適當上移

Answer 1

C

解析試題分析:設質點距離A板的高度h，A、B兩板原來的距離為d，電壓為U．質點的電量為q，質點到達b時速度為v．由題質點到達b孔時速度恰為零，根據動能定理得mg（h+d）-qU=0．也可以寫成mg（h+d）-qEd="0" 若斷開S時，將B板適當下移，板間電場強度不變,根據動能定理可知，質點到達b孔原來的位置時速度沒有減為零，故不能能穿過b孔，所以A錯；先斷開S，再將A板適當上移，板間電場強度不變，設A板上移距離為△d，mg（h+d）-qE（d+△d）=，可以算出到達b孔的速度v沒有意義，也就是說不能穿過b孔，所以B錯；若保持S閉合，兩板電壓沒變，將B板適當下移距離△d，由動能定理得mg（h+d+△d）-qU=，則v＞0，質點能穿過b孔．故C正確；若保持S閉合，將A板適當上移，由動能定理得mg（h+d）-qU=，v=0，說明質點到達b孔時速度恰為零，然后返回，不能穿過b孔．故D錯誤．
考點：帶電粒子在勻強電場中的運動；電容器的動態(tài)分析