Question

5．如圖所示的電路中，電源電動勢為E、內(nèi)阻忽略不計，ab是總電阻為2R的滑動變阻器，滑片P剛開始位于中間位置，定值電阻的阻值為R，平行板電容器的電容為C，其下極板與地（取為零電勢）相連，一電量為q帶正電的粒子固定在兩板中央e處，閉合開關(guān)S，待穩(wěn)定后，下列判斷正確的是（　�。�

• A． e處的電勢為$\frac{1}{6}$E
• B． 若把滑片P移至b端，穩(wěn)定后粒子的電勢能減少了$\frac{1}{3}$E_q
• C． 若把滑片P移至b端，穩(wěn)定后粒子所受電場力變?yōu)樵瓉淼?倍
• D． 若把滑片P移至b端，同時上極板向上移動僅使板間距變?yōu)樵瓉淼?倍，穩(wěn)定后電容器的帶電量變?yōu)樵瓉淼?.5倍

Answer 1

分析 A、根據(jù)歐姆定律，求得總電流，再求得電容器的電壓，從而求得e處的電勢；
B、當滑片P移至b端，根據(jù)電路，求得電容器的電壓，再結(jié)合電場力做功，從而確定電勢能變化量；
C、根據(jù)以上分析，求得電容器的電壓變化，粒子的電勢能減少了$\frac{1}{3}$E_q從而確定電場強度的變化，即可求得電場力的變化；
D、根據(jù)Q=CU，結(jié)合電容器的決定式C=?$\frac{s}{4πkd}$，即可求解．

解答 解：A、根據(jù)閉合電路歐姆定律，則干路電路I=$\frac{E}{R+\frac{R}{2}}$，電容器兩端的電壓U=E-IR=$\frac{1}{3}$E，因e是中點，則e處的電勢為$\frac{1}{6}$E，故A正確；
B、若把滑片P移至b端，則電容器的兩端電壓為E，那么電勢是原來的3倍，因正電，且電勢為正，所以粒子的電勢能增大了2E_q，故B錯誤；
C、若把滑片P移至b端，則電容器的兩端電壓為E，因此電容器的電場強度變?yōu)樵瓉淼?倍，穩(wěn)定后粒子所受電場力變?yōu)樵瓉淼?倍，故C錯誤；
D、因電容器的電壓是原來的3倍，當把滑片P移至b端，同時上極板向上移動僅使板間距變?yōu)樵瓉淼?倍，那么電容C是原來的一半，根據(jù)Q=CU，可知，穩(wěn)定后電容器的帶電量變?yōu)樵瓉淼?.5倍，故D正確；
故選：AD．

點評 考查歐姆定律的應(yīng)用，掌握電勢能與電勢，及電荷與電性有關(guān)，理解電容器的定義式與決定式的不同．