Question

6．如图，A、B为水平放置的平行金属板，两板相距为d，分别与电源两极相连，两板的中央各有小孔M和N．先合上开关K，给电容器充电，过一会再断开开关．今有一带电质点，自A板上方相距为h的P点由静止开始自由下落（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．则（　　）

• A． 若把A板向上平移一小段距离，质点自P点自由下落后仍能到达N孔
• B． 若把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． 若把B板向上平移一小段距离，质点自P点自由下落后将穿过N孔继续下落
• D． 若把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

Answer 1

分析 质点到达N孔时速度恰好为零，然后返回，根据动能定理知，质点运动到N点的过程中，重力做功和电场力做功大小相等．本题通过AB两端电势差的变化，根据动能定理进行判断

解答 解：A、把A板向上平移一小段距离，根据C=$\frac{εS}{4πkd}$可知电容减小；由于电量一定，根据C=$\frac{Q}{U}$可知电压增大；根据动能定理，粒子还未到达N点，速度已减为零，然后返回，故A错误；
B、把A板向下平移一小段距离，根据C=$\frac{εS}{4πkd}$可知电容增加；由于电量一定，根据C=$\frac{Q}{U}$可知电压减小；根据动能定理，粒子到达N点速度大于零，故会穿过N孔继续下落，故B正确；
C、把B板向上平移一小段距离，根据C=$\frac{εS}{4πkd}$可知电容增加；由于电量一定，根据C=$\frac{Q}{U}$可知电压减小；根据动能定理，粒子到达N点重力做功大于电场力做功，N点速度不为零，故会穿过N孔继续下落，故C正确；
D、把B板向下平移一小段距离，根据C=$\frac{εS}{4πkd}$可知电容减小；由于电量一定，根据C=$\frac{Q}{U}$可知电压增加；根据动能定理，粒子到达N点重力做功小于电场力做功，粒子还未到达N点，速度已减为零，然后返回，故D错误；
故选：BC

点评 解答本题的关键知道电容器带电量不变，然后根据电容的定义公式和决定公式并结合动能定理分析，较难