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如图所示,两个有小孔、的平行金属板、水平放置,并分别与电源的正负板相连,将一带正电的小球从小孔正上方的点无初速释放,不计空气阻力,小球恰好能穿过小孔,下列情况中,

网友投稿  2022-12-13 00:00:00  互联网

◎ 题目

如图所示,两个有小孔的平行金属板水平放置,并分别与电源的正负板相连,将一带正电的小球从小孔正上方的点无初速释放,不计空气阻力,小球恰好能穿过小孔,下列情况中,小球仍能穿过的是(  )
A.开关闭合,将板向下平移一段距离
B.开关闭合,将板向上平移一段距离
C.开关断开,将板向下平移一段距离
D.开关断开,将板向上平移一段距离

◎ 答案

AB

◎ 解析

分析:由题小球恰好能穿过小孔S2,小球到达小孔S2时速度恰好为零,此过程小球的重力做功等于克服电场力做功.开关S闭合,将N板向下或向上平移一段距离,电场力做功不变,而重力做功改变,根据动能定理分析小球经过小孔S2时速度情况,确定小球能否穿过小孔.开关S断开,板间场强不变,小球下落与原来同样的高度时,速度为零,再分析两板移动时,判断小球能否穿过小孔.
解答:解:A、由题小球恰好能穿过小孔S2,小球到达小孔S2时速度恰好为零.此过程小球的重力做功等于克服电场力做功.开关S闭合,将N板向下平移一段距离,电场力做功不变,重力做功增大,根据动能定理分析可知,小球经过小孔S2时有向下的速度,一定能穿过小孔.故A正确.
B、开关S闭合,将M板向上平移一段距离,小球的重力做功等于克服电场力做功,根据动能定理分析可知,小球到达小孔S2时速度恰好为零,不能穿过小孔.故B错误.
C、开关S断开,电容器电量不变,距离变化,但板间场强不变,将N板向下平移一段距离,小球下落与原来同样的高度时,速度为零,然后返回,不能穿过小孔.故C错误.
D、开关S断开,电容器电量不变,距离变化,但板间场强不变,将M板向下平移一段距离时,电场力做功减小,重力做功不变,则小球到达小孔时仍有向下的速度,能穿过小孔.故D正确.
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点评:本题应用动能定理分析小球的运动情况.根据动能定理:当总功为正值时,动能增加;当总功为负值时,动能减小.在分析物体的运动情况时经常用到.

◎ 知识点

    专家分析,试题“如图所示,两个有小孔、的平行金属板、水平放置,并分别与电源的正负板相连,将一带正电的小球从小孔正上方的点无初速释放,不计空气阻力,小球恰好能穿过小孔,下列情况中,…”主要考查了你对  【电路问题分析】  等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”,你可以点击相应的链接进行查看和学习。



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