Question

如圖所示，兩塊水平放置的平行正對的金屬板a、b與電池相連，在距離兩板等遠的M點有一個帶電液滴處于靜止狀態．若將a板向下平移一小段距離，但仍在M點上方，穩定后，下列說法中正確的是
①液滴將加速向下運動
②M點電勢升高
③M點的電場強度變小了
④在a板移動前后兩種情況下，若將液滴從a板移到b板，電場力做功相同（　　）

Answer 1

分析：帶電液滴受到電場力與重力共同作用下，處于靜止狀態，二力平衡．當上板向下移動小段距離時，導致平行板的電容器的電容變化，導致兩極板間的電量變化；由于兩板間的電壓不變，當間距變小時，導致液滴所處的電場強度發生變化，最終確定電場力與重力的大小關系．

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處受到重力與電場力處于靜止狀態，當a板向下平移一小段距離時，導致極板間的電場強度變大，從而使電場力大于重力，致使帶電液滴向上運動．故①錯誤；
②當a板向下平移一小段距離時，導致極板間的電場強度變大，而M點到零電勢（下板）的距離不變，由U=Ed知，M點與零電勢間的電勢差增大，M點的電勢高于零，則M點的電勢升高．故②正確；
③水平放置的平行正對的金屬板a、b與電池相連，使兩板的電壓不變；而帶電液滴在M處受到重力與電場力處于靜止狀態，當a板向下平移一小段距離時，由E=

U

d

知，導致極板間的電場強度變大．故③錯誤；
④在a板移動前后兩種情況下，若將液滴從a板移到b板，由于兩板的電壓不變，由W=qU知，所以電場力做功相同．故④正確；
故選D

點評：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，所以電場力做功也相同．同時考查了電勢能與電荷的電量及電勢有關，且注意電荷的極性與電勢的正負．