如图所示，真空中两块大小形状完全相同的金属板A、B正对水平放置，间距为d。两板可以通过开关S与电压为U的电源连接。开始时开关S断开，两金属板均不带电，一带电液滴从A板中央的小孔O由静止进入板间，当液滴运动到两板正中间位置时闭合开关，液滴刚好未触及B板。已知真空中平行板电容器的电容为
，其中d为两板间的距离，S为两板的正对面积。忽略金属板正对部分之外的电场，重力加速度为g。
(1)求液滴的比荷；
(2)求液滴再次经过O点时的速度大小；
(3)当液滴运动到最高点时，迅速断开开关并将A板竖直向上移动
，保持极板的电荷量不变，B板不动。求之后液滴与B板之间的最小距离。
【答案】(1)
(2)
(3)
【知识点】应用动能定理解多段过程问题、电容器电荷量一定时，U、E随电容器的变化、带电粒子在匀强电场中的直线运动
【详解】（1）由题意知，液滴受到的电场力方向竖直向上。液滴从A板小孔运动到B板过程中，根据动能定理
整理得
（2）设液滴再次经过O点时速度为v，则液滴从B板运动到O点过程中，根据动能定理
整理得
（3）设液滴到达的最高处与B板距离为h，则
S断开前，两极板间的电场强度
S断开后，极板的电荷量Q不变，板间距离变为
后，电容变为
板间电压
板间电场的电场强度
整理得
设液滴与B板之间的最小距离为x，根据动能定理
整理得
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