Question

如图，平行板电容器两极板与电压为U的电源两极连接，板的间距为d；现有一质量为m的带电油滴静止在极板间，重力加速度为g，则（　　）

A.油滴带正电

B.断开电源，油滴将加速下落

C.如图将下极板向下缓慢移动一小段距离，油滴将立即向上运动

D.如图将下极板向下缓慢移动一小段距离，油滴位置的电势升高

Answer

D

【解析】

A．由图可知电容器上极板带正电，两平行板间电场方向从上到下，由于重力竖直向下，油滴保持静止则电场力竖直向上，与电场线方向相反，故油滴带负电，故A错误；

B．稳定时油滴保持静止则有

断开电源后电容器两端电势差不变，故油滴受力情况不变，仍保持静止，故B错误；

C．因电容器与电源保持接通，故变化过程中电容器两端U不变，当将下极板向下缓慢移动一小段距离时，根据

可知d增大则电场力F减小，由于重力不变，所以油滴将立即向下运动，故C错误；

D．根据

可知下极板向下缓慢移动一小段距离，板间电场强度变小；设上极板到油滴位置的距离为d1，则有上极板到油滴位置的电势差为

可知U1减小；设上极板电势为φ1，油滴位置电势为φ2，则有

因为上极板电势为φ1不变，所以φ2增加，即油滴位置的电势升高，故D正确。