Question

【題目】如圖所示，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板的中央沿豎直方向各有一個小孔。當開關S閉合時，帶正電的液滴從小孔的正上方P點自由落下，先后穿過兩個小孔，以速度v1從a板穿出。現使a板不動，保持開關S閉合或閉合一段時間再打開，b板向上或向下平移一小段距離，相同的液滴仍從P點自由落下，先后穿過兩個小孔，以速度v2從a板穿出。下列說法中正確的是（　　）

A.若開關S保持閉合，向上移動b板，則v2<v1

B.若開關S保持閉合，向下移動b板，則v2>v1

C.開關S閉合一段時間再打開，向上移動b板，則v2<v1

D.若開關S閉合一段時間再打開，向下移動b板，則v2>v1

Answer 1

【答案】CD

【解析】

AB．若開關S保持閉合，向上或向下移動b板時，液滴從P運動到a板的小孔時，重力對液滴做功不變。根據W=qU知，電場力對液滴做功不變，故外力對液滴做的總功不變，由動能定理可知，帶電液滴到達a板小孔的速度不變，則v2=v1，故AB錯誤；
C．若開關S閉合一段時間再打開后，向上移動b板，極板帶電量不變，根據推論可知

可知，板間場強不變，由W=qEd，知d增大，則液滴從P運動到a板的小孔時，電場力對液滴做功增大，重力對液滴做功不變，因為電場力對液滴做負功，則外力對液滴做的總功減小，由動能定理知帶電液滴到達a板小孔的速度減小，即有v2＜v1，故C正確；
D．同理，若開關S閉合一段時間再打開，向下移動b板，電場力對液滴做功減小，外力對液滴做的總功增大，則v2＞v1，故D正確。
故選CD。