Question

14．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，则正确的是（　　）

• A． 把A板向上平移一小段距离，质点自P点自由下落后能返回P点下方
• B． 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
• C． 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
• 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

Answer 1

分析 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：A、由题设条件，由动能定理得：mg•2d-qU=0，则知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原点．故A错误．
B、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原点．故B错误．
C、把B板向上平移一小段距离，根据动能定理知，h＜2d，mgh-qU＜0，知小球未到达N点速度已减为零，然后返回．故C正确．
D、把B板向下平移一小段距离后，根据动能定理知，h＞2d，mgh-qU＞0，知小球到达N点速度不为零，小球会穿过N孔继续下落．故D正确．
故选：CD．

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．