Question

13．如圖所示，直流電源、滑動變阻器、平行板電容器與理想二極管（正向電阻為0，反向電阻為∝）連接，電源負極接地．開始時電容器不帶電，閉合開關(guān)S，穩(wěn)定后，一帶電油滴恰能靜止在電容器中P點．在開關(guān)S保持接通的狀態(tài)下，下列說法正確的是（　　）

• A． 當(dāng)滑動變阻器的滑片向上滑動時，帶電油滴會向上運動
• B． 當(dāng)電容器的上極板向上移動時，帶電油滴會向下運動
• C． 當(dāng)電容器的下極板向下移動時，P點的電勢不變
• D． 當(dāng)電容器的下極板向左移動時，P點的電勢會升高

Answer 1

分析 根據(jù)平行板電容器的電容的決定式、電容的定義式與勻強電場場強與電勢差的關(guān)系求出極板間的電場強度，根據(jù)題意判斷極板間的電場強度如何變化，然后判斷P點電勢、油滴的電勢能如何變化，判斷油滴如何運動．

解答 解：A、當(dāng)滑動變阻器的滑片向上滑動時，變阻器有效阻值增大，R的電壓增大，則電容器板間電壓增大，場強增大，油滴所受的電場力增大，所以帶電油滴會向上運動．故A正確．
B、當(dāng)電容器的上極板向上移動時，由電容的決定式C=$\frac{?S}{4πkd}$=$\frac{4πkQ}{?S}$知，電容減小，而電容器的電壓不變，由C=$\frac{Q}{U}$知，Q要減小，電容器要放電，由于二極管的單向?qū)щ娦�，所以電容器不能放電，則電容器的帶電量不變，根據(jù)推論可知電容器板間場強不變，油滴所受的電場力不變，所以帶電油滴仍靜止不動，故B錯誤．
C、當(dāng)電容器的下極板向下移動時，電容器所帶的電量Q不變，由E=$\frac{4πkQ}{?S}$知電容器板間場強不變，由U=Ed知，P與下極板間的電勢差變大，P點的電勢會升高．故C錯誤．
D、當(dāng)電容器的下極板向左移動時，C=$\frac{?S}{4πkd}$，電容器的電容減小，由C=$\frac{Q}{U}$知，Q要減小，電容器要放電，由于二極管的單向?qū)щ娦�，所以電容器不能放電，則電容器的帶電量不變，那么只能是極板間U增大，由E=$\frac{U}lnrlvh7$知電容器板間場強變大，則P與下極板間的電勢差變大，P點的電勢升高．故D正確．
故選：AD

點評 本題分析清楚極板間電場強度如何變化是解題的關(guān)鍵，要掌握與電容有關(guān)的兩個公式：電容的決定式C=$\frac{?S}{4πkd}$和電容的定義式C=$\frac{Q}{U}$，運用控制變量法進行分析．