Question

如圖所示，A、B為平行金屬板，兩板相距d，分別與電源兩極相連，兩板的中央各有一個小孔M、N．開關S先閉合，今有一帶電粒子自A板上方相距為d的P點由靜止自由下落，空氣阻力不計，到達N孔時速度恰好為零，然后沿原路返回．（P、M、N在同一豎直線上，且忽略極板的邊緣效應），則（　�。�

A．如果開關S保持閉合，把A板向上平移一小段距離，質點自P點自由下落仍能沿原路返回

B．如果開關S保持閉合，把A板向下平移一小段距離，質點自P點自由下落后將穿過N孔繼續下落

C．如果開關S斷開，把B板向上平移一小段距離，質點自P點自由下落仍能沿原路返回

D．如果開關S斷開，把B板向下平移一小段距離，質點自P點自由下落后將穿過N孔繼續下落

Answer 1

分析：質點到達N孔時速度恰好為零，然后返回，根據動能定理知，質點再運到到N點的過程中，重力做功和電場力做功相等．本題通過AB兩端電勢差的變化，根據動能定理進行判斷．

解答：解：AB、保持S閉合，把A板向上或向下平移一小段距離，知AB兩端的電勢差不變，整個過程中重力做功不變，電場力做功不變，根據動能定理知，質點還是到達B點速度為零然后返回．故A正確、B錯誤．
C、斷開S，電量不變，將B板上移，d減小，根據C=

?S

4πkd

知，電容增大，則U=

Q

C

，知U減小，根據動能定理，運動到N重力做功大于電場力做功，N點速度不為零，將穿過N孔．故C錯誤．
D、斷開S，電量不變，將B板下移，d增大，根據C=

?S

4πkd

知，電容減小，則U=

Q

C

，知U增大，根據動能定理，粒子還未到達b點，速度已減為零，然后返回．故D錯誤．
故選A

點評：點評：解決本題的關鍵知道電容器與電源始終相連，兩端的電勢差不變，與電源斷開，則電量保持不變．