Question

【題目】如圖所示，A、B為兩塊水平放置的金屬板，通過(guò)閉合的開關(guān)S分別與電池兩極相連，兩極中央各有一個(gè)小孔a和b，在a孔正上方某處放一帶電質(zhì)點(diǎn)由靜止開始下落，若不計(jì)空氣阻力，該質(zhì)點(diǎn)到達(dá)b孔時(shí)速度恰為零，然后返回．現(xiàn)要使帶電質(zhì)點(diǎn)能穿過(guò)b孔，則可行的方法是（ ）

A.保持S閉合，將A板適當(dāng)上移
B.保持S閉合，將B板適當(dāng)下移
C.先斷開S，再將A板適當(dāng)下移
D.先斷開S，再將B板適當(dāng)上移

Answer 1

【答案】B,C,D
【解析】解：設(shè)質(zhì)點(diǎn)距離A板的高度h，A、B兩板原來(lái)的距離為d，電壓為U．質(zhì)點(diǎn)的電量為q．

A、由題質(zhì)點(diǎn)到達(dá)b孔時(shí)速度恰為零，根據(jù)動(dòng)能定理得mg（h+d）﹣qU=0．

若保持S閉合，將A板適當(dāng)上移，設(shè)質(zhì)點(diǎn)到達(dá)b時(shí)速度為v，由動(dòng)能定理得mg（h+d）﹣qU= mv2，v=0，說(shuō)明質(zhì)點(diǎn)到達(dá)b孔時(shí)速度恰為零，然后返回，不能穿過(guò)b孔．A不符合題意．

B、若保持S閉合，將B板適當(dāng)下移距離△d，由動(dòng)能定理得mg（h+d+△d）﹣qU= mv2，則v＞0，質(zhì)點(diǎn)能穿過(guò)b孔．B符合題意 ．

C、若斷開S時(shí)，將A板適當(dāng)下移，板間電場(chǎng)強(qiáng)度不變，設(shè)A板下移距離為△d，質(zhì)點(diǎn)進(jìn)入電場(chǎng)的深度為d′時(shí)速度為零．

由動(dòng)能定理得mg（h﹣△d+d′）﹣qEd′=0，又由原來(lái)情況有mg（h+d）﹣qEd=0．比較兩式得，d′＞d，說(shuō)明質(zhì)點(diǎn)在到達(dá)b孔時(shí)，速度還沒(méi)有減為零，穿過(guò)b孔．C符合題意．

D、若斷開S，再將B板適當(dāng)上移，根據(jù)動(dòng)能定理可知，質(zhì)點(diǎn)到達(dá)b孔原來(lái)的位置速度才能減為零，故一定到達(dá)b孔．D符合題意．

所以答案是：BCD