Question

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

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d的P点由静止自由下落（P、M、N在同一直线上），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，若保持两极间的电压不变，则（　　）①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．②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．③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．④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．以上判断正确的是（　　）A．①②③④B．①②④C．②③④D．①③④

Answer 1

设AB间的电压为U．
①由题设条件知，根据动能定理得：mg?2d-qU=0，则知质点克服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．故①正确．
②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②错误．
③把B板向上平移一小段距离，h＜2d，重力做功减小，电场力做功不变，则根据动能定理知，mgh-qU＜0，知小球未到达N点速度已减为零，然后返回．故③正确．
④把B板向下平移一小段距离后，根据动能定理知，h＞2d，重力做功增大，电场力做功不变，mgh-qU＞0，知小球到达N点速度大于零，小球会穿过N孔继续下落．故④正确．
故选：D．