Question

4．如圖所示電路，平行板電容器的兩個極板M、N，定值電阻R₀、R₁、R₂為可調電阻，將質量為m、帶正電的小球用絕緣細線懸于電容器內(nèi)部上端．閉合電鍵S，小球靜止時受到懸線的拉力為F．調節(jié)R₁、R₂（小球擺動均在兩極板間）關于F的大小判斷正確的是（　�。�

• A． 保持R₁不變，緩慢增大R₂時，F(xiàn)將變大
• B． 保持R₁不變，緩慢增大R₂時，F(xiàn)將變小
• C． 保持R₂不變，緩慢增大R₁時，F(xiàn)將變小
• D． 保持R₂不變，緩慢增大R₁時，F(xiàn)將變大

Answer 1

分析 電容器穩(wěn)定時，與電容器串聯(lián)的電路電流為零，圖中電容器兩端間的電壓與R₀兩端的電壓相等，通過判斷R₀兩端間電壓的變化，知道極板間電場強度的變化，從而知道電場力的變化及拉力F的變化．

解答 解：AB、保持R₁不變，緩慢增大R₂時，由于R₀和R₂串聯(lián)，電路中總電流減小，R₀兩端的電壓減小，則平行板電容器兩極板間的電壓U減小，板間場強減小，則帶電小球受到的電場力F_電=qE減小，由平衡條件知，懸線的拉力 F=$\sqrt{（mg）^{2}+（qE）^{2}}$ 變小，故A錯誤，B正確．
CD、保持R₂不變，緩慢增大R₁時，由于在含容支路中的電阻相當于導線，所以R₀兩端的電壓不變，電容器板間電壓不變，則小球受到的電場力F_電不變，懸線的拉力為F不變，故CD錯誤．
故選：B

點評 解決本題的關鍵是熟悉含容電路的特點：電容兩端間的電壓與其并聯(lián)部分的電壓相等；含容支路中的電阻相當于導線．會正確進行受力分析，搞清楚什么力變化導致拉力的變化．