题目内容
【题目】如图所示,A、B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M和N.今有一带电质点,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( )
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A. 把A板向上平移一小段距离,质点自P点自由下落后仍能返回
B. 把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
C. 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
D. 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
【答案】ABD
【解析】质点自P下落到N孔处的全过程,根据动能定理,在A、B两板没有移动时
①,其中m和q分别为质点的质量和带电量,U为两极板间的电压,当A板向上或向下移动一小段距离时,由于极板间电压不变,故①式仍成立,选项A、B正确;当B板向上平移一小段距离时,质点自P下落至N的距离h<2d,即有
②, ②式表明质点未到N即返回。当B板向下平移一小段距离时,质点自P下落至N的距离
,即有
③,③式表明质点能穿过N孔继续下落,故C错误,D正确。
点晴:本题考查重力不能忽略的带电质点的运动,先做自由落体运动,后在匀强电场中做直线运动,注意判断在电场中速度减为零后的运动情况。
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