Question

3．電源，開關(guān)S．S′，定值電阻R₁，光敏電阻R₂和電容器連接成如圖所示電路，電容器的兩平行板水平放置，當(dāng)開關(guān)S．S′閉合，并且無光照射光敏電阻R₂時(shí)，一帶電液滴恰好靜止在電容器兩極板間的M點(diǎn)，當(dāng)用強(qiáng)光照射光敏電阻R₂時(shí)，光敏電阻的阻值變小，則（　�。�

• A． 液滴向上運(yùn)動(dòng)
• B． 液滴向下運(yùn)動(dòng)
• C． R₂兩端的電勢(shì)差是否升高無法分析
• D． 當(dāng)光照強(qiáng)度不變時(shí)斷開S′，把電容器的上極板向上移動(dòng)一小段距離，則上極板的電勢(shì)比A點(diǎn)的電勢(shì)高

Answer 1

分析 該電路R₁和R₂串聯(lián)，電容器兩端間的電壓等于R₁兩端間的電壓，當(dāng)用強(qiáng)光照射光敏電阻R₂時(shí)，光敏電阻的阻值變小，根據(jù)閉合電路歐姆定律分析電流的變化，得到兩個(gè)電阻的電壓變化和電容器兩端的電壓變化，從而知道電場(chǎng)的變化．

解答 解：AB、當(dāng)無光照射時(shí)，帶電液滴恰好靜止，液滴所受重力和電場(chǎng)力是一對(duì)平衡力；當(dāng)用強(qiáng)光照射光敏電阻R₂時(shí)，光敏電阻的阻值變小，電路中電流增大，R₁兩端間的電壓增大，電容器的電壓增大，板間場(chǎng)強(qiáng)增大，液滴所受的電場(chǎng)力增大，液滴向上運(yùn)動(dòng)，故A正確，B錯(cuò)誤．
C、當(dāng)用強(qiáng)光照射光敏電阻R₂時(shí)，光敏電阻的阻值變小，電路中電流增大，R₂兩端間的電壓：U_R2=E-I（R₁+r）一定減小，故C錯(cuò)誤；
D、當(dāng)光照強(qiáng)度不變時(shí)斷開S′，電容器的帶電量不變，電勢(shì)差：U_R1=$\frac{Q}{C}$=$\frac{Q}{\frac{εS}{4πkd}}$=$\frac{4πkdQ}{εS}$，把電容器的上極板向上移一小段距離，d變大，故電勢(shì)差U_R1變大，由于下極板電勢(shì)為零，故上極板的電勢(shì)比A點(diǎn)的電勢(shì)高，故D正確；
故選：AD．

點(diǎn)評(píng) 本題關(guān)鍵是明確電路結(jié)構(gòu)，根據(jù)閉合電路歐姆定律、電容器的定義式和決定式列式分析．