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*各有一个小孔M、N,今有一带电质点,自A板上方相距为d的P点由静止*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,若保持两极板间的电压不变,则(  )A. 把A板向上平移一小段距离,质点自P点*下落后仍能返回B. 把A板向下平移一小段距离,质点自P点*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*下落后仍能返回D. 把B板向下平移一小段距离后,质点自P点*下落后将穿过N孔继续下落

问题描述:

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*各有一个小孔M、N,今有一带电质点,自A板上方相距为d的P点由静止*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,若保持两极板间的电压不变,则(  )
A. 把A板向上平移一小段距离,质点自P点*下落后仍能返回
B. 把A板向下平移一小段距离,质点自P点*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*下落后仍能返回
D. 把B板向下平移一小段距离后,质点自P点*下落后将穿过N孔继续下落

A、由题设条件知,mg•2d-qU=0,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*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.故A正确.
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.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ACD.
答案解析:一带电质点自A板上方相距为d的P点由静止*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.
考试点:带电粒子在匀强电场中的运动;动能定理的应用.
知识点: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.