Question

【题目】如图所示，金属板A、B水平放置，两板中央有小孔S1、S2，A、B与直流电源连接。闭合开关，从S1孔正上方O处由静止释放一带电小球，小球刚好能到达S2孔，不计空气阻力，要使此小球从O点由静止释放后穿过S2孔，应(　　)

A. 仅上移A板适当距离

B. 仅下移A板适当距离

C. 断开开关，再上移A板适当距离

D. 断开开关，再下移A板适当距离

Answer 1

【答案】D

【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…①
若保持S闭合，将A板适当上移，设质点到达S2时速度为v，由动能定理得：

mg（h+d）-qU=mv2…②
联立①②解得：v=0，说明质点到达S2孔时速度恰为零，然后返回，不能穿过S2孔。故A错误；若保持S闭合，将A板适当下移，设质点到达S2时速度为v′，由动能定理得：
mg（h+d）-qU=mv′2 …③
联立①③解得：v′=0，说明质点到达S2孔时速度恰为零，然后返回，不能穿过S2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S2孔之前，速度减为零，然后返回。故C错误；若断开S，再将A板适当下移，根据动能定理可知，质点到达S2孔时速度没有减为零，故能穿过S2孔。故D正确。故选D。