Question

如圖所示，一平行板電容器跟一電源相接，當S閉合時，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的兩倍，那么液滴的運動加速度為

 

，液滴的電勢能將

 

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

 

．

Answer 1

分析：帶電液滴開始恰好靜止，則電場力和重力相等，兩板間的距離增大，電場強度減小，根據牛頓第二定律求出液滴的加速度．通過電場力做功判斷液滴電勢能的變化，將S斷開，通過電場強度的變化，判斷液滴的加速度變化．

解答：解：液滴開始靜止，有：mg=qE．
若將兩板間距離增大為原來的兩倍，電勢差不變，則電場強度變?yōu)樵瓉淼?span id="syiyk4m" class="MathJye" mathtag="math" style="whiteSpace:nowrap;wordSpacing:normal;wordWrap:normal">

1

2

，
根據牛頓第二定律得，a=

mg-qE′

m

=

1 2 mg

m

=

1

2

g．加速度方向向下，液滴向下加速運動，電場力做負功，電勢能增大．
將S斷開，電荷量不變，電場強度E=

U

d

=

Q

Cd

=

4πkQ

?s

，d變化時，電場強度不變，則電場力和重力仍然平衡，加速度為0．
故答案為：

1

2

g，增大，0．

點評：解決本題的關鍵知道電容器與電源相連，電勢差不變，電容器與電源斷開，電荷量不變，結合電容的定義式和決定式分析求解．