Question

3．如圖所示的電路中，電源的電動(dòng)勢(shì)為E，內(nèi)阻為r，平行板電容器C的兩金屬板水平放置，R₁為定值電阻，P為滑動(dòng)變阻器R的滑動(dòng)觸頭，G為靈敏電流表，A為理想電流表．開關(guān)S閉合后，C的兩板間恰好有一質(zhì)量為m、電荷量為q的油滴處于靜止?fàn)顟B(tài)．在P向下移動(dòng)的過程中，下列說法正確的是（　�。�

• A． 油滴向上加速運(yùn)動(dòng)
• B． A表的示數(shù)變小
• C． G中有由a→b的電流
• D． 電源的輸出功率一定變大

Answer 1

分析 質(zhì)量為m、電荷量為q的油滴開始處于靜止?fàn)顟B(tài)，受力平衡．滑動(dòng)觸頭移動(dòng)的過程中，判斷出電容器兩端電壓的變化，從而判斷電容器極板所帶電荷量變化、通過靈敏電流計(jì)的電流以及油滴的運(yùn)動(dòng)情況，當(dāng)外電路電阻等于內(nèi)阻時(shí)，電源輸出功率最大．

解答 解：在P向下移動(dòng)的過程中，R減小，總電阻減小，電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻不變，可知總電流增大，A表的示數(shù)增大，內(nèi)電壓增大，外電壓減小，外電壓等于R₁上的電壓和R的電壓之和，而R₁上的電壓增大，所以R的電壓減小，則電容器兩端的電壓減小，根據(jù)Q=CU，電容器所帶的電量減小，上極板帶正電，電容器放電，所以流過電流計(jì)的電流方向是a→b．電容器兩端電壓減小，電場(chǎng)強(qiáng)度減小，電場(chǎng)力減小，開始電場(chǎng)力與重力平衡，所以油滴會(huì)向下加速，當(dāng)外電路電阻等于內(nèi)阻時(shí)，電源輸出功率最大，由于不知道內(nèi)阻和外電阻的關(guān)系，所以無法判斷電源的輸出功率的變化情況，故C正確，ABD錯(cuò)誤．
故選：C

點(diǎn)評(píng) 處理本題的關(guān)鍵是抓住不變量，熟練運(yùn)用閉合電路的動(dòng)態(tài)分析．注意處理含容電路時(shí)，把含有電容的支路看成斷路，電容器兩端的電壓等于和電容器并聯(lián)支路的電壓．