Question

電源和一個水平放置的平行板電容器、二個變阻器R₁、R₂和定值電阻R₃組成如圖所示的電路．當把變阻器R₁、R₂調到某個值時，閉合開關S，電容器中的一個帶電液滴正好處于靜止狀態．當再進行下列相關操作時（只改變一個條件），以下判斷正確的是（　　）

A、液滴帶正電，將R₁的阻值增大時，液滴將向下做勻加速直線運動

B、液滴帶負電，將R₂的阻值增大時，液滴仍保持靜止狀態

C、斷開開關S，電容器上的電荷量將增大，液滴將向上做勻加速直線運動

D、把電容器的上極板向上平移少許，電容器的電荷量將減少，液滴將向下做勻加速直線運動

Answer 1

分析：閉合電鍵，R₂與電容器并聯，R₁相當于導線．電容器上極板帶正電，帶電液滴受重力和電場力處于平衡．斷開開關，R₁和R₃以及電容器和電源構成一回路，R₁和R₃都相當于導線，電容器兩端間的電勢差等于電源的電動勢．

解答：解：A、閉合開關S，電容器上極板帶正電，帶電液滴受重力和電場力處于平衡，電場力向上，可知帶電液滴帶負電．
  當R₁的阻值增大時，電容器兩端間的電勢差不變，帶電液滴受到的電場力不變，液滴保持不動．故A錯誤．
    B、將R₂的阻值增大時，則R₂兩端間的電壓增大，所以電容器兩端間的電壓增大，電場力變大，液滴向上運動．故B錯誤．
    C、斷開開關，電容器兩端間的電勢差等于電源的電動勢．所以液滴所受的電場力變大，液滴向上做勻加速直線運動．故C正確．
    D、把電容器的上極板向上平移少許，d增大，電容器兩端的電勢差不變，則電場強度E減小，電場力變小，液滴將向下做勻加速直線運動．故D正確．
故選CD．

點評：解決電容器的動態分析問題關鍵抓住不變量．若電容器與電源斷開，電量保持不變；若電容器始終與電源相連，電容器兩端間的電勢差保持不變．