Question

1．一個(gè)大的平行板電容器，水平放置在桌面上，極板N接地，兩極板與電源和小指示燈連成如圖所示的電路．當(dāng)閉合開(kāi)關(guān)S后，電容器充電，一質(zhì)量m、電荷量為-q的絕緣帶電顆粒，恰好能吸附在上極板上，小指示燈正常發(fā)光．當(dāng)開(kāi)關(guān)S斷開(kāi)時(shí)，下述說(shuō)法正確的是（　�。�

• A． 小指示燈立即熄滅
• B． 小顆粒立即做自由落體運(yùn)動(dòng)
• C． 小顆粒立即做加速度變大的變加速運(yùn)動(dòng)
• D． 小顆粒的機(jī)械能可能先減小，而后守恒

Answer 1

分析 當(dāng)開(kāi)關(guān)S斷開(kāi)時(shí)，電容器通過(guò)指示燈放電，板間電場(chǎng)強(qiáng)度逐漸減小，根據(jù)小顆粒的受力情況，由牛頓第二定律分析加速度的變化．根據(jù)電場(chǎng)力做功情況，分析小顆粒機(jī)械能的變化．

解答 解：A、當(dāng)開(kāi)關(guān)S斷開(kāi)時(shí)，電容器通過(guò)指示燈放電，有放電電流流過(guò)指示燈，則指示燈不會(huì)立即熄滅，故A錯(cuò)誤．
B、電容器板間的電壓隨著放電而減小，板間場(chǎng)強(qiáng)減小，小顆粒所受的電場(chǎng)力減小，小顆粒向下加速運(yùn)動(dòng)，由a=$\frac{mg-qE}{m}$＜g，E減小，a增大，所以小顆粒做的是非自由落體運(yùn)動(dòng)，而是加速度變大的變加速運(yùn)動(dòng)，故B錯(cuò)誤，C正確．
D、小顆粒開(kāi)始下落階段，電場(chǎng)力對(duì)其做負(fù)功，其機(jī)械能減小．若小顆粒下落到下極板前電容器放電完畢，板間沒(méi)有電場(chǎng)，小顆粒不再受電場(chǎng)力，則此后小顆粒機(jī)械能守恒．故D正確．
故選：CD

點(diǎn)評(píng) 本題的關(guān)鍵運(yùn)用動(dòng)力學(xué)方法分析小顆粒的運(yùn)動(dòng)情況，分析受力時(shí)要抓住電場(chǎng)力不斷減小的特點(diǎn)，來(lái)判斷加速度的變化．