Question

如圖所示，兩塊水平放置的平行正對(duì)的金屬板a、b與電池相連，在距離兩板等遠(yuǎn)的M點(diǎn)有一個(gè)帶電液滴處于靜止?fàn)顟B(tài)．若將a板向下平移一小段距離，但仍在M點(diǎn)上方，穩(wěn)定后，下列說法中正確的是
①液滴將加速向下運(yùn)動(dòng)
②M點(diǎn)電勢(shì)升高
③M點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度變小了
④在a板移動(dòng)前后兩種情況下，若將液滴從a板移到b板，電場(chǎng)力做功相同（　　）

Answer 1

分析：帶電液滴受到電場(chǎng)力與重力共同作用下，處于靜止?fàn)顟B(tài)，二力平衡．當(dāng)上板向下移動(dòng)小段距離時(shí)，導(dǎo)致平行板的電容器的電容變化，導(dǎo)致兩極板間的電量變化；由于兩板間的電壓不變，當(dāng)間距變小時(shí)，導(dǎo)致液滴所處的電場(chǎng)強(qiáng)度發(fā)生變化，最終確定電場(chǎng)力與重力的大小關(guān)系．

解答：解：①金屬板a、b與電池保持相連，板間電壓不變；而帶電液滴在M處受到重力與電場(chǎng)力處于靜止?fàn)顟B(tài)，當(dāng)a板向下平移一小段距離時(shí)，導(dǎo)致極板間的電場(chǎng)強(qiáng)度變大，從而使電場(chǎng)力大于重力，致使帶電液滴向上運(yùn)動(dòng)．故①錯(cuò)誤；
②當(dāng)a板向下平移一小段距離時(shí)，導(dǎo)致極板間的電場(chǎng)強(qiáng)度變大，而M點(diǎn)到零電勢(shì)（下板）的距離不變，由U=Ed知，M點(diǎn)與零電勢(shì)間的電勢(shì)差增大，M點(diǎn)的電勢(shì)高于零，則M點(diǎn)的電勢(shì)升高．故②正確；
③水平放置的平行正對(duì)的金屬板a、b與電池相連，使兩板的電壓不變；而帶電液滴在M處受到重力與電場(chǎng)力處于靜止?fàn)顟B(tài)，當(dāng)a板向下平移一小段距離時(shí)，由E=

U

d

知，導(dǎo)致極板間的電場(chǎng)強(qiáng)度變大．故③錯(cuò)誤；
④在a板移動(dòng)前后兩種情況下，若將液滴從a板移到b板，由于兩板的電壓不變，由W=qU知，所以電場(chǎng)力做功相同．故④正確；
故選D

點(diǎn)評(píng)：由于金屬板與電源始終相連，即使改變兩板間距，兩板的電壓仍不變，所以電場(chǎng)力做功也相同．同時(shí)考查了電勢(shì)能與電荷的電量及電勢(shì)有關(guān)，且注意電荷的極性與電勢(shì)的正負(fù)．