题目内容

【题目】如图所示,AB为平行金属板,两板相距为d,分别与电源两极相连,两板的中央各有一小孔MN,今有一带电质点,自A板上方相距为dP点由静止自由下落(PMN在同一竖直线上),空气阻力忽略不计,到达N孔时速度恰好为零,然后沿原路返回,若保持两极板间的电压不变,则不正确的是(  )

A. A板向上平移一小段距离,质点自P点自由下落仍能返回

B. A板向下平移一小段距离,质点自P点自由下落后将穿过N孔继续下落

C. B板向上平移一小段距离,质点自P点自由下落后仍能返回

D. B板向下平移一小段距离,质点自P点自由下落后将穿过N孔继续下落

【答案】ACD

【解析】

带电质点自A板上方相距为dP点由静止自由下落(PMN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.

由题设条件,由动能定理得:mg2dqU0,则知电场力做功等于重力做功的大小。把A板向上平移一小段距离,质点自P点自由下落,根据动能定理知,mg2dqU0,小球到达N点速度为零然后返回。故A正确。将A板向下移动一小段距离,根据动能定理知,mg2dqU0,小球到达N点速度为零然后返回。故B错误。把B板向上平移一小段距离,根据动能定理知,h2dmghqU0,知小球未到达N点速度已减为零,然后返回。故C正确。把B板向下平移一小段距离后,根据动能定理知,h2dmghqU0,知小球到达N点速度不为零,小球会穿过N孔继续下落。故D正确。本题选择错误的,故选B

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