题目内容

如图所示,电源电动势为E,内阻为r,R1>r,当电路中滑动变阻器R2的滑动触头P向上滑动时,以下说法正确的是( )

A.电容器C的下极板的带电量增大
B.电压表的读数变大
C.电源的总功率不变
D.电源的输出功率变大
【答案】分析:由电路图可知,R1与R2串联,C并联在R2两端,电压表并联在电源两端;当滑片向上滑动时,滑动变阻器接入电阻减小,则由闭合电路的欧姆定律可知电路中电流的变化及路端电压的变化;再对R2分析可知电压变化,则可得出电容器带电量的变化,由功率公式可求得功率的变化.
解答:解:滑片上移,滑动变阻器接入电阻减小,电路中总电阻减小,由闭合电路的欧姆定律可知,电路中电流增大,内电压增大,由U=E-Ir可得电源的输出电压减小,故电压表示数减小,故B错误;
因路端电压减小,电流增大,故R1两端的电压增大,R2两端的电压减小,故电容器两端电压减小,由Q=CU可知电容器极板上的带电量减小,故A错误;
由P=EI可得,电源的总功率增大,故C错误;
由P=I2(R1+R)=
由数学知识可得,电源的输出功率当内阻等于外阻时输出功率最大,而R1>r,故当R减小时,输出功率增大,故D正确;
故选D.
点评:本题难点在于电源的输出功率的判断,应明确内电阻与外电阻相等时电源输出功率最大,而外电阻从大于内阻向内阻减小时,电源的输出功率增大.
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