题目内容

3.电源,开关S.S′,定值电阻R1,光敏电阻R2和电容器连接成如图所示电路,电容器的两平行板水平放置,当开关S.S′闭合,并且无光照射光敏电阻R2时,一带电液滴恰好静止在电容器两极板间的M点,当用强光照射光敏电阻R2时,光敏电阻的阻值变小,则(  )
A.液滴向上运动
B.液滴向下运动
C.R2两端的电势差是否升高无法分析
D.当光照强度不变时断开S′,把电容器的上极板向上移动一小段距离,则上极板的电势比A点的电势高

分析 该电路R1和R2串联,电容器两端间的电压等于R1两端间的电压,当用强光照射光敏电阻R2时,光敏电阻的阻值变小,根据闭合电路欧姆定律分析电流的变化,得到两个电阻的电压变化和电容器两端的电压变化,从而知道电场的变化.

解答 解:AB、当无光照射时,带电液滴恰好静止,液滴所受重力和电场力是一对平衡力;当用强光照射光敏电阻R2时,光敏电阻的阻值变小,电路中电流增大,R1两端间的电压增大,电容器的电压增大,板间场强增大,液滴所受的电场力增大,液滴向上运动,故A正确,B错误.
C、当用强光照射光敏电阻R2时,光敏电阻的阻值变小,电路中电流增大,R2两端间的电压:UR2=E-I(R1+r)一定减小,故C错误;
D、当光照强度不变时断开S′,电容器的带电量不变,电势差:UR1=$\frac{Q}{C}$=$\frac{Q}{\frac{εS}{4πkd}}$=$\frac{4πkdQ}{εS}$,把电容器的上极板向上移一小段距离,d变大,故电势差UR1变大,由于下极板电势为零,故上极板的电势比A点的电势高,故D正确;
故选:AD.

点评 本题关键是明确电路结构,根据闭合电路欧姆定律、电容器的定义式和决定式列式分析.

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