题目内容
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d的P点由静止自由下落（P、M、N在同一直线上），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，若保持两极间的电压不变，则（ ）①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．
②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．
③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．
④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．
以上判断正确的是（ ）
| A、①②③④ | B、①②④ | C、②③④ | D、①③④ |
分析：一带电质点自A板上方相距为d的P点由静止自由下落，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．
解答：解：设AB间的电压为U．
①由题设条件知，根据动能定理得：mg?2d-qU=0，则知质点克服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，mg?2d-qU=0，小球到达N点速度为零然后返回．故①正确．
②将A板向下移动一小段距离，根据动能定理知，mg?2d-qU=0，小球到达N点速度为零然后返回．故②错误．
③把B板向上平移一小段距离，h＜2d，重力做功减小，电场力做功不变，则根据动能定理知，mgh-qU＜0，知小球未到达N点速度已减为零，然后返回．故③正确．
④把B板向下平移一小段距离后，根据动能定理知，h＞2d，重力做功增大，电场力做功不变，mgh-qU＞0，知小球到达N点速度大于零，小球会穿过N孔继续下落．故④正确．
故选：D．
①由题设条件知，根据动能定理得：mg?2d-qU=0，则知质点克服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，mg?2d-qU=0，小球到达N点速度为零然后返回．故①正确．
②将A板向下移动一小段距离，根据动能定理知，mg?2d-qU=0，小球到达N点速度为零然后返回．故②错误．
③把B板向上平移一小段距离，h＜2d，重力做功减小，电场力做功不变，则根据动能定理知，mgh-qU＜0，知小球未到达N点速度已减为零，然后返回．故③正确．
④把B板向下平移一小段距离后，根据动能定理知，h＞2d，重力做功增大，电场力做功不变，mgh-qU＞0，知小球到达N点速度大于零，小球会穿过N孔继续下落．故④正确．
故选：D．
点评：对于本题选择全过程为研究过程，运用动能定理进行求解比较方便，在运用动能定理时，抓住电势差不变，电场力做功不变，比较电场力做功与重力做功的关系进行分析．
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