Question

【题目】如图所示，平行板电容器水平放置，电源通过二极管给电容充电，上、下极板正中有一小孔，质量为m，电荷量为+q的小球从小孔正上方高h处由静止开始下落，穿过小孔到达下极板小孔处速度恰为零（空气阻力忽略不计，极板间电场可视为匀强电场）（　　）

A. 若将上极板稍向上移动，则小球到达下极板小孔处速度恰为零

B. 若将上极板稍向下移动，则小球到达下极板小孔处速度恰为零

C. 若将下极板稍向上移动，则小球到达下极板小孔前速度就已为零

D. 若将上极板稍向下移动，则小球到达下极板小孔处速度仍不为零

Answer 1

【答案】B

【解析】若将上级板稍向上移动，电容器的电容减小，而电压不变，由Q=CU知，电容器的带电量要减少，但由于二极管有单向导电，电容器不能放电，所以电容器的带电量不变，根据推论可知，电容器板间场强不变，则小球所受的电场力不变，重力也不变，则小球的运动情况不变，因此，小球到达下极板小孔前速度就为零了，故A错误．若将上级板稍向下移动，电容器的电容增大，电压不变，由Q=CU知，电容器的带电量要增大，电容器充电．由于电容器板间电压不变，则小球到达下极板处时重力和电场力做功不变，由动能定理可知，小球到达下极板小孔处速度仍为零，故B正确．若将下级板稍向上移动，由上分析可知，电容器板间场强不变，小球的运动情况不变，小球到达下极板小孔处仍有向下的速度，故C错误．若将下级板稍向下移动，电容器板间电压不变，则小球到达下极板小孔处时，电场力做功不变，而重力做功增大，由动能定理可知，小球到达下极板小孔处仍有向下的速度，故D错误．故选B.