16.如圖所示,R0為熱敏電阻(溫度降低電阻增大),D為理想二極管(正向電阻為零,反向電阻無窮大),C為平行板電容器,C中央有一帶電液滴剛好靜止,M點(diǎn)接地,單獨(dú)進(jìn)行下列操作可使帶電液滴保持靜止的是( 。
A.將熱敏電阻R0加熱B.變阻器R的滑動(dòng)頭P向下移動(dòng)
C.開關(guān)K斷開D.電容器C的上極板向上移動(dòng)

分析 由共點(diǎn)力的平衡條件可知液滴的受力情況,要使液保持靜止,則保持兩板間的電場(chǎng)強(qiáng)度不變,由根據(jù)閉合電路歐姆定律可知應(yīng)采取何種措施;注意二極管的作用可以阻止電容器上的電量流出.

解答 解:A、熱敏電阻加熱時(shí),熱敏電阻阻值減小,則由閉合電路歐姆定律可知,滑動(dòng)變阻器兩端的電壓增大,所以電容器兩端的電勢(shì)差增大,則電場(chǎng)強(qiáng)度增大,電場(chǎng)力增大,液滴向上運(yùn)動(dòng),故A錯(cuò)誤;
B、當(dāng)變阻器的滑片向下移動(dòng)時(shí),滑動(dòng)變阻器接入電阻增大,則總電流減小,內(nèi)壓及R0兩端的電壓減小,則滑動(dòng)變阻器兩端的電壓增大,所以電容器兩端的電勢(shì)差增大,則電場(chǎng)強(qiáng)度增大,電場(chǎng)力增大,液滴向上運(yùn)動(dòng),故B錯(cuò)誤;
C、開關(guān)K斷開時(shí),電容器直接接在電源兩端,電壓增大,則液滴向上運(yùn)動(dòng),故C錯(cuò)誤;
D、電容器C的上極板向上移動(dòng),d增大;則電容C減小,由于二極管具有單向?qū)щ娦裕姾刹粫?huì)向右流出,所以電容器兩端的電勢(shì)差增大,由于U=$\frac{Q}{C}$,C=$\frac{?S}{4πkd}$,E=$\frac{U}djog27p$.所以:E=$\frac{4πkQ}{?S}$,由于極板上的電量不變,而場(chǎng)強(qiáng)E與極板之間的距離無關(guān),所以電場(chǎng)強(qiáng)度E不變,液滴仍然靜止,故D正確;
故選:D

點(diǎn)評(píng) 本題為閉合電路歐姆定律中的電容器的分析問題,要注意分析電路結(jié)構(gòu),明確各元器件的作用及原理.

練習(xí)冊(cè)系列答案
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(2)小球到達(dá)最低點(diǎn)B時(shí),軌道對(duì)小球支持力FN的大。
(3)小球通過光滑的水平面BC后,滑上粗糙的固定曲面CD,恰好到達(dá)最高點(diǎn)D,D到地面的高度為$\frac{R}{2}$,則小球在曲面CD上克服摩擦力所做的功Wf為多少?

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