Question

高二物理电学题

如下图所示，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（ ）
答案ACD，我觉得就A对，有动能定理分析MN过程有-1/2mv^2=-uq+mgd
根据分析uq不变，若等式右边大于左边则能返回，若小于则从N过
求正解
A、把A板向上平移一小段距离，质点自P点自由下落后仍能返回

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

未移动时，带电微粒由静止开始，到N的时候速度减为0，有-Uq+mg2d=0
向上移A板，若能到N，则外力做功为 -Uq+mg2d，所以动能变化亦应为0，A对
若A向下移，与A选项相同，B错
若B向上移，设仍能到N，则电场做功没变，而重力做的正功减小了，即总功为负，故到N前速度已减为0，故C对
若B向下移，设仍能到N，则电场力做功没变，而重力做正功增大了，总功为正，故N后，粒子仍有速度向下运动，D对

Answer 2

减少的重力势能变为质点的动能和电势能，mgh=E+0.5mv²
由于动能必须≥0 所以mgh≥E h是任意值
A是对的 B和A的结果是一样的，所以B错，C假设质点可以到达B板，会有mg（2d-x）＜E
与mgh≥E 矛盾 所以质点无法到达B板 中途就会返回 C对 D 到达B板时 mg（2d+X）＞E 动能不为零 v向下 D对

Answer 3

C、
B板上移后，P到N 重力做工少了，但电场力做功还是那么大，足够时动能为零。
D、
P到N 重力做工多了，但电场力做功还是那么大，不够够时动能为零。

Answer 4

根据动能定理，第一次，初状态动能为0，到达N动能也为0，即Uq=2md
C项，B上移，则d变小，重力做正功，电场力做负功，故P不到N时速度就已经减为0，随后上升。
D项，B下移，则d变大，当到达N时，E(重力）＞uq，故质点自P点自由下落后将穿过N孔继续下落