题目内容
【题目】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，两板中央各有一个小孔a和b．在a孔正上方某处一带电质点由静止开始下落，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出b孔，可行的方法是( )
A. 保持S闭合，将B板适当下移
B. 保持S闭合，将A板适当上移
C. 先断开S，再将A板适当上移
D. 先断开S，再将B板适当下移
【答案】A
【解析】
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。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。若保持S闭合，将B板适当下移距离△d，由动能定理得mg（h+d+△d）-qU=
mv2，则v＞0，质点能穿过b孔。故A正确。若保持S闭合，将A板适当上移，设质点到达b时速度为v，由动能定理得mg（h+d）-qU=mv2，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B错误。若断开S时，将A板适当上移，板间电场强度不变，设A板上移距离为△d，质点进入电场的深度为d′时速度为零。由动能定理得mg（h-△d）-qEd′=0，又由原来情况有mg（h+d）-qEd=0．比较两式得，d′＜d，说明质点在到达b孔之前，速度减为零，然后返回。故C错误。若断开S，再将B板适当下移，根据动能定理，并由C选项分析可知，质点在到达b孔之前，速度减为零，然后返回。故D错误。故选A。
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