Question

如圖，沿水平方向放置的平行金屬板a和b，分別與電源的正負極相連。a、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點由靜止自由落下，通過上板小孔進入電場后，剛好能到達下孔而未穿過，將液滴仍從P點釋放，

A．若開關K保持閉合，向下移動b板，則液滴穿過下孔

B．若開關K保持閉合，向上移動b板，則液滴穿過下孔

C．若開關K保持閉合，向上移動a板，則液滴穿過下孔

D．若開關K閉合后再打開，向上移動b板，液滴未能穿過下孔

Answer 1

D 

解析試題分析：通過上板小孔進入電場后，剛好能到達下孔而未穿過，過程中重力做正功，電場做負功，則此時正好滿足
當開關K保持閉合，向下移動b板，P點到a板的距離不變，所以重力做功不變，電場力做功不變，液滴不能穿過下孔，A錯誤，
當開關K保持閉合，向上移動b板，P點到a板的距離不變，所以重力做功不變，電場力做功不變，液滴不能穿過下孔，B錯誤，
若開關K保持閉合，向上移動a板，d減小，則，液滴不穿過小孔，C錯誤，
若開關K閉合后再打開，向上移動b板，則d增大，根據公式可得，C減小，則根據公式可得Q不變，U增大，則，所以粒子不能穿過下孔，D正確，
考點：本題考查了電場力和重力做功問題
點評：本題應用動能定理分析質點的運動情況，其中用到一個重要推論：對于平行板電容器，當電量、正對面積不變，改變板間距離時，板間電場強度不變．