Question

如图，水平放置的三块带孔的平行金属板与一个直流电源相连，一个带正电的液滴从A板上方M点处由静止释放，不计空气阻力，设液滴电荷量不变．从释放到到达B板小孔处为过程Ⅰ，在BC之间运动为过程Ⅱ，则（　　）

A、液滴一定能从C板小孔中穿出

B、过程Ⅰ中一定是重力势能向电势能和动能转化

C、过程Ⅰ和过程Ⅱ系统机械能变化量大小相等

D、过程Ⅱ中一定是重力势能向电势能和动能转化

Answer 1

分析：由图知，AB间电势差为U，CB间电势差为-U，液滴从M到C，由动能定理列式求液滴到达C板小孔的速度，判断A项正误；
根据重力与电场力做功正负，分析重力势能和电势能的变化，判断B项；
根据电场力做的总功，判断机械能的变化；用与B项同样的方法判断D项．

解答：解：A、设MC之间的高度为H，A、B之间的电势差为U，则CB间电势差为-U，液滴从M到C板孔，由动能定理得
   mgH+qU-qU=

1

2

mv2
解得，v=

2gH

，可知液滴一定能从C板小孔中穿出．故A正确．
B、过程Ⅰ中，电场力和重力都做正功，电势能和重力势能都减小，向动能转化．故B错误．
C、由功能关系知，机械能的变化量取决于除重力以外的力所做的功，即电场力所做的功，在过程Ⅰ和过程Ⅱ中电场力做功分别为qU和-qU，电势能的减小和增加大小均为qU，则两个过程系统机械能变化量大小相等．故C正确．
D、过程Ⅱ中，重力做正功，电场力做负功，则重力势能减小，电势能增加，而动能的变化未知，故D错误．
故选AC

点评：本题应用动能定理分析液滴的运动情况，分析能量如何转化是解决本题的关键．