Question

如图所示,水平放置的平行板电容器与一直流电源相连

如图所示，水平放置的平行板电容器与一直流电源相连，在两板中央有一带电液滴处于静止状态．现通过瞬间平移和缓慢平移两种方法将A板移到图中虚线位置．下列关于带电液滴运动的说法中正确的是
A．上述两种方法中，液滴都向B板做匀加速直线运动
B．采用瞬间平移的方法，液滴运动到B板经历的时间短
C．采用缓慢平移的方法，液滴运动到B板时速度大
D．采用缓慢平移的方法，液滴运动到B板过程中电场力做功多
关于B。瞬间平移不是电荷量来不及变大而促使电压变小吗？

Answer 1

由于是直流电源，U(AB)电压不变，根据C=εs/4πkd, E=U/d,F=Eq得：
A:d↓→E↑→F↑,显然，“F瞬”不再变，是匀加速；F缓逐步变大，是变速运动。故（错）
B:“F瞬”>"F缓"(到虚线是才等），则a瞬>a缓，s一样，v0=0,由s=at^2,知 t瞬<t缓。（对）
C：v0=0,s相等，a瞬>a缓，由vt^2=2as,得vt瞬>vt缓。则（错）
D:“F瞬”>"F缓",s相同，根据W=Fs，得：W瞬>W缓，所以（错）

Answer 2

板间电压U=Q/C，板间距离缩小，C变大，极板所带电量Q来不及变化，所以电压U升高，因此瞬间平移，液滴运动到B板经历的时间短。

追问

电压不是降低吗？

追答

出现了失误，对不起。应该是这样的：C =εS/4πkd，U=Q/C=4πkdQ/εS，E=U/d=4πkQ/εS，Q来不及变化，其它各量为常量，说明场强不变，那么电场力不变，加速度不变，可是位移（即板间距离）变小，所以时间变小。