如图所示,水平放置的平行金属板A、B与电源相连,开关S闭合,一个带电质点从P点自由下落,恰好从两板正对的小孔M射入,到小孔N时速度刚好为零,然后返回,若要使质点仍从P点

首页 > 考试 > 物理 > 高中物理 > 平行板电容器/2022-12-04 / 加入收藏 / 阅读 [打印]

◎ 题目

如图所示,水平放置的平行金属板A、B与电源相连,开关S闭合,一个带电质点从P点自由下落,恰好从两板正对的小孔M射入,到小孔N时速度刚好为零,然后返回,若要使质点仍从P点自由下落,最终穿过N孔继续下落,可行的办法是(  )
A.将A板向下平移一小段距离
B.将A板向上平移一小段距离
C.断开开关S,再把B板向下平移一小段距离
D.断开开关S,再把B板向上平移一小段距离

◎ 答案

设质点距离A板的高度h,A、B两板原来的距离为d,电压为U.质点的电量为q.
A、B由题质点到达b孔时速度恰为零,根据动能定理得mg(h+d)-qU=0.若保持S闭合,将A板适当上移或下移,设质点到达b时速度为v,由动能定理得mg(h+d)-qU=
1
2
mv2
,v=0,说明质点到达N孔时速度恰为零,然后返回,不能穿过N孔.故AB错误.
C、若断开S,再将B板适当下移,板间电场强度不变,设质点进入电场的深度为d′时速度为零.根据动能定理可知,mg(h+d′)-qEd′=0,又由原来情况有mg(h+d)-qEd=0.比较两式得,d′=d,说明质点到达N孔原来的位置速度减为零,则质点不能穿过N孔.故C错误.
D、由C分析得知,把B板向上平移一小段距离时,板间电场强度不变,质点到达N孔时有向下的速度,可穿过N孔继续下落.故D正确.
故选D

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析,试题“如图所示,水平放置的平行金属板A、B与电源相连,开关S闭合,一个带电质点从P点自由下落,恰好从两板正对的小孔M射入,到小孔N时速度刚好为零,然后返回,若要使质点仍从P点…”主要考查了你对  【平行板电容器】  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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