Question

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．先断开S，再将B板适当下移
B．先断开S，再将A板适当上移
C．保持S闭合，将B板适当下移
D．保持S闭合，将A板适当上移

Answer 1

C

解析试题分析: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，质点到达b时速度为v．由题质点到达b孔时速度恰为零，根据动能定理得mg（h+d）-qU=0．也可以写成mg（h+d）-qEd="0" 若断开S时，将B板适当下移，板间电场强度不变,根据动能定理可知，质点到达b孔原来的位置时速度没有减为零，故不能能穿过b孔，所以A错；先断开S，再将A板适当上移，板间电场强度不变，设A板上移距离为△d，mg（h+d）-qE（d+△d）=，可以算出到达b孔的速度v没有意义，也就是说不能穿过b孔，所以B错；若保持S闭合，两板电压没变，将B板适当下移距离△d，由动能定理得mg（h+d+△d）-qU=，则v＞0，质点能穿过b孔．故C正确；若保持S闭合，将A板适当上移，由动能定理得mg（h+d）-qU=，v=0，说明质点到达b孔时速度恰为零，然后返回，不能穿过b孔．故D错误．
考点：带电粒子在匀强电场中的运动；电容器的动态分析