Question

9．如圖所示的電路中，電源電動(dòng)勢(shì)為E，內(nèi)電阻為r，平行板電容器C的兩金屬板水平放置，R₁和R₂為定值電阻，P為滑動(dòng)變阻器R的滑動(dòng)觸頭，G為靈敏電流計(jì)，A為理想電流表．開(kāi)關(guān)S閉合后，C的兩扳間恰好有一質(zhì)量為m、電荷量為q的油滴處于靜止?fàn)顟B(tài)，則以下說(shuō)法正確的是（　　）

• A． 在P向上移動(dòng)的過(guò)程中，A表的示數(shù)變大，油滴仍然靜止，G中有方向由a至b的電流
• B． 在P向上移動(dòng)的過(guò)程中，A表的示數(shù)變小，油滴向上加速運(yùn)動(dòng)，G中有方向由b至a的電流
• C． 在P向下移動(dòng)的過(guò)程中，A表的示數(shù)變大，油滴向上加速運(yùn)動(dòng)，G中有由a至b的電流
• D． 將S斷開(kāi)，當(dāng)電路穩(wěn)定時(shí)，A表的示數(shù)為零，油滴仍保持靜止?fàn)顟B(tài)，G中無(wú)電流

Answer 1

分析 質(zhì)量為m、電荷量為q的油滴開(kāi)始處于靜止?fàn)顟B(tài)，受力平衡．在滑動(dòng)觸頭P移動(dòng)的過(guò)程中，判斷出電容器兩端電壓的變化，從而判斷電容器極板所帶電荷量變化、通過(guò)靈敏電流計(jì)的電流以及油滴的運(yùn)動(dòng)情況．再通過(guò)電路的動(dòng)態(tài)分析得出經(jīng)過(guò)G中的電流方向．

解答 解：AB、在P向上移動(dòng)的過(guò)程中，R增大，電路中總電阻增大，電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻不變，可知總電流減小，A表的示數(shù)變小，內(nèi)電壓減小，外電壓增大，而外電壓等于R₁上的電壓和R₂與R并聯(lián)電壓之和，因?yàn)镽₁上的電壓減小，所以R₂與R的并聯(lián)電壓增大，根據(jù)Q=CU，電容器所帶的電量增大，電容器充電，電容器上極板帶正電，所以流過(guò)電流計(jì)的電流方向是b→a．電容器兩端電壓增大，電場(chǎng)強(qiáng)度增大，油滴所受的電場(chǎng)力增大，所以油滴會(huì)向上加速運(yùn)動(dòng)．故A錯(cuò)誤，B正確．
C、同理，在P向下移動(dòng)的過(guò)程中，A表的示數(shù)變大，油滴向下加速運(yùn)動(dòng)，G中有由a至b的電流．故C錯(cuò)誤．
D、將S斷開(kāi)，電容器放電，放電完畢后電路穩(wěn)定，此時(shí)A表和G的示數(shù)都為零，由于電容器板間電場(chǎng)消失，則油滴將向下加速運(yùn)動(dòng)，故D錯(cuò)誤．
故選：B

點(diǎn)評(píng) 處理本題的關(guān)鍵是抓住不變量，熟練運(yùn)用閉合電路的動(dòng)態(tài)分析．注意處理含容電路時(shí)，把含有電容的支路看成斷路，電容器兩端的電壓等于和電容器并聯(lián)支路的電壓．