Question

如圖所示，一平行板電容器跟一電源相接，當(dāng)S閉合時(shí)，平行板電容器極板A、B間的一帶電液滴恰好靜止．若將兩板間距離增大為原來(lái)的兩倍，那么液滴的運(yùn)動(dòng)加速度為

 

，液滴的電勢(shì)能將

 

（填“增大”、“不變”、“減小”），若先將S斷開(kāi)，再將兩板間距離增大為原來(lái)的兩倍，液滴的運(yùn)動(dòng)加速度為

 

．

Answer 1

分析：帶電液滴開(kāi)始恰好靜止，則電場(chǎng)力和重力相等，兩板間的距離增大，電場(chǎng)強(qiáng)度減小，根據(jù)牛頓第二定律求出液滴的加速度．通過(guò)電場(chǎng)力做功判斷液滴電勢(shì)能的變化，將S斷開(kāi)，通過(guò)電場(chǎng)強(qiáng)度的變化，判斷液滴的加速度變化．

解答：解：液滴開(kāi)始靜止，有：mg=qE．
若將兩板間距離增大為原來(lái)的兩倍，電勢(shì)差不變，則電場(chǎng)強(qiáng)度變?yōu)樵瓉?lái)的

1

2

，
根據(jù)牛頓第二定律得，a=

mg-qE′

m

=

1 2 mg

m

=

1

2

g．加速度方向向下，液滴向下加速運(yùn)動(dòng)，電場(chǎng)力做負(fù)功，電勢(shì)能增大．
將S斷開(kāi)，電荷量不變，電場(chǎng)強(qiáng)度E=

U

d

=

Q

Cd

=

4πkQ

?s

，d變化時(shí)，電場(chǎng)強(qiáng)度不變，則電場(chǎng)力和重力仍然平衡，加速度為0．
故答案為：

1

2

g，增大，0．

點(diǎn)評(píng)：解決本題的關(guān)鍵知道電容器與電源相連，電勢(shì)差不變，電容器與電源斷開(kāi)，電荷量不變，結(jié)合電容的定義式和決定式分析求解．