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、①②③④ B、①②④ C、②③④ D、①③④
答案:D
题目分析:由题设条件知,知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,
,小球到达N点速度为零然后返回.故①正确
将A板向下移动一小段距离,根据动能定理知,,小球到达N点速度为零然后返回.故②错误.
把B板向上平移一小段距离,根据动能定理知,,知小球未到达N点速度已减为零,然后返回.故③正确.
把B板向下平移一小段距离后,根据动能定理知,,知小球到达N点速度不为零,小球会穿过N孔继续下落.故④正确.
故选D.
点评:对于本题选择全过程为研究过程,运用动能定理进行求解比较方便,在运用动能定理时,抓住电势差不变,电场力做功不变,比较电场力做功与重力做功的关系进行分析.