Question

15．如图所示，电源电动势为E，内阻为r．电路中的R₂、R₃分别为总阻值一定的滑动变阻器，R₀为定值电阻，R₁为光敏电阻（其电阻随光照强度增大而减小）．当开关S闭合时，电容器中一带电微粒恰好处于静止状态．有关下列说法中正确的是（　　）

• A． 只调节电阻R₂的滑动端P₁向下端移动时，电压表示数变大，带电微粒向下运动
• B． 只调节电阻R₃的滑动端P₂向上端移动时，电源消耗的功率变大，电阻R₃中有向上的电流
• C． 只逐渐增大R₁的光照强度，电阻R₀消耗的电功率变大，电阻R₃中有向上的电流
• D． 若断开开关S，电容器所带电荷量变大，带电微粒向上运动

Answer 1

分析 电路稳定时，电容器相当于开关断开，其电压等于与之并联的滑动变阻器部分的电压．只调节电阻R₂的滑动端P₁向下端移动时，电容器并联部分的电阻变大，所以电容器两端的电压变大，由E=$\frac{U}{d}$分析板间场强变化和油滴所受电场力变化，判断带电微粒的运动情况．只调节电阻R₃的滑动端P₂向上端移动时，对电路没有影响．只逐渐增大R₁的光照强度，R₁的阻值减小，总电阻减小，总电流增大，判断R₀消耗的电功率，电容器两端的电压增大，电容下极板带的电荷量变大，所以电阻R₃中有向上的电流．若断开形状S，电容器处于放电状态．

解答 解：A、只调节电阻R₂的滑动端P₁向下端移动时，电路中有效总电阻不变，总电流不变，则电压表的示数不变．电容器两板间的电压变大，由E=$\frac{U}{d}$分析可知，板间场强增大，带电微粒所受的电场力变大，则带电微粒向上运动，故A错误；
B、电路稳定时，电容相当于开关断开，只调节电阻R₃的滑动端P₂向上端移动时，对电路没有影响，电容器的板间电压不变，电阻R₃中没有电流，电源消耗的功率不变，故B错误；
C、只逐渐增大R₁的光照强度，R₁的阻值减小，外电路总电阻减小，总电流增大，电阻R₀消耗的电功率变大，滑动变阻器的电压变大，电容器两端的电压增大，电容器充电，电阻R₃中有向上的电流，故C正确．
D、若断开开关S，电容器处于放电状态，所带的电荷量变小，板间场强减小，带电微粒所受的电场力减小，将向下运动，故D错误；
故选：C

点评 本题中电路稳定时电容器与电路部分是相对独立的．分析微粒是否运动，关键分析电场力是否变化．要注意题中变阻器R₃在电路稳定时相当于导线，对电容器的电压没有影响．