Question

14．如圖，沿水平方向放置的平行金屬板a和b，分別與電源的正負(fù)極相連．a(chǎn)、b極的中央沿豎直方向各有一個小孔，帶正電的液滴從小孔的正上方P點(diǎn)由靜止自由落下，通過上板小孔進(jìn)入電場后，剛好能到達(dá)下孔而未穿過，將液滴仍從P點(diǎn)釋放（　　）

• A． 若開關(guān)K保持閉合，向下移動b板，則液滴穿過下孔
• B． 若開關(guān)K保持閉合，向上移動b板，則液滴穿過下孔
• C． 若開關(guān)K保持閉合，向上移動a板，則液滴穿過下孔
• D． 若開關(guān)K閉合后再打開，向上移動b板，液滴未能穿過下孔

Answer 1

分析 液滴受重力和電場的作用穿過兩極板，由動能定理可得出其穿過的速度關(guān)系．

解答 解：液滴從最高點(diǎn)到達(dá)a極板過程，根據(jù)動能定理：mgh-qU=0
A、若開關(guān)保持閉合，向下或向上移動b極板，兩板間電勢差U不變，則電場力做功W=qU不變，重力做功不變，根據(jù)動能定理則可知液滴仍不能穿過下孔，故A錯誤B錯誤；
C、若開關(guān)K保持閉合，兩板間電勢差U不變，則電場力做功W=qU不變，但向上移動a板，重力做功變小，故液滴不能到達(dá)下極板，即不能穿過下孔，故C錯誤；
D、若開關(guān)K閉合后再打開，向上移動b板，電荷量Q不變，電容C變小，則U=$\frac{Q}{C}$變大，假設(shè)能到達(dá)下極板，則電場力做功變大，重力做功不變，故粒子不能到達(dá)下極板，D正確；
故選：D．

點(diǎn)評 本題注意電容器和電源相連，故兩板間的電壓不變，同時，注意兩板移動時，高度差是否發(fā)生變化，從而由動能定理分析即可．