Question

如圖，A、B為水平放置的平行金屬板，兩板相距為d，分別與電源兩極相連。兩板的中央各有小孔M和N，今有一帶電質(zhì)點(diǎn)，自A板上方相距為d的P點(diǎn)由靜止開(kāi)始自由下落（P、M、N在同一豎直線(xiàn)上），空氣阻力不計(jì)，到達(dá)N孔時(shí)速度恰好為零，然后沿原路徑返回。若保持兩極板間電壓不變，則

   

A．若把A板向上平移一小段距離，質(zhì)點(diǎn)自P點(diǎn)自由下落后仍能返回

B．若把A板向下平移一小段距離，質(zhì)點(diǎn)自P點(diǎn)自由下落后將穿過(guò)N孔繼續(xù)下落

C．若把B板向上平移一小段距離，質(zhì)點(diǎn)自P點(diǎn)自由下落后仍能返回

D．若把B板向下平移一小段距離，質(zhì)點(diǎn)自P點(diǎn)自由下落后將穿過(guò)N孔繼續(xù)下落

Answer 1

ACD

解析：帶電質(zhì)點(diǎn)在下落的過(guò)程中，由P到M只受重力作用，而由M到N受到重力和電場(chǎng)力的共同作用。對(duì)運(yùn)動(dòng)的全過(guò)程應(yīng)用動(dòng)能定理，得：

當(dāng)改變A、B板間距離時(shí)，由于板間電壓不變，故帶電質(zhì)點(diǎn)若能完成在板間的運(yùn)動(dòng)，電場(chǎng)力對(duì)其做功將不變。

若把A板向上平移一小段距離，假設(shè)帶電質(zhì)點(diǎn)仍能達(dá)到N孔，則

  仍然成立，即達(dá)到N孔時(shí)速度恰好為零，然后返回。

若把A板向下平移一小段距離，同上述分析，結(jié)果相同，故穿過(guò)N孔繼續(xù)下落是錯(cuò)誤的。

若把B板向上平移一小段距離，假設(shè)帶電質(zhì)點(diǎn)仍能達(dá)到N孔，則電場(chǎng)力做功不變，而重力做功將變小，即，也就是說(shuō)，在帶電質(zhì)點(diǎn)未到達(dá)N孔之前速度已經(jīng)變?yōu)榱悖�然后返回�?/p>

若把B板向下平移一小段距離，假設(shè)帶電質(zhì)點(diǎn)仍能達(dá)到N孔，則電場(chǎng)力做功不變，而重力做功將變大，即，也就是說(shuō)，在帶電質(zhì)點(diǎn)到達(dá)N孔時(shí)，速度尚未減到零，于是將穿過(guò)N孔繼續(xù)下落。