题目内容

如题图所示电路中S1、S2、S3、S4均闭合,C是极板水平放置的平行板电容器,板间悬浮一油滴P处于静止状态,在以下措施中可以使P向下运动的选项是(  )
①断开S1    
②断开S2
③断开S3
④断开S4
⑤增大两极板的间距   
⑥断开S4,同时使两板错开,正对面积减小.
分析:由电路图可知,当开关全闭合时,R3接入电源两端;R1及R2为等势体,相当于导线,电容器两端的电压等于R3两端的电压;
带电油滴受重力和电场力平衡,故电场力应向上,若使P向下运动,重力不变,故可知电场力的变化,由F=Eq可知场强E的变化,由U=Ed可得出电容器两端电压的变化,分析各开关断开后电路的变化可得出符合条件的选项.
解答:解:①、断开S1,R1断路,而R2接通,故仍可使C接入R3两端,故P不会运动,故①错误;
②、断开S2,C直接接到电源两端,C两端电压增大,故E增大,电场力增大,油滴向上,故②错误;
③、断开S3,电源断开,C通过R3放电,电压减小,粒子向下运动,故③正确;
④、断开S4,电容器被断开,不会产生充放电现象,故粒子受力不变,油滴不会运动,故④错误;
⑤、若增大两极板的间距,导致电容器的电场强度减小,则电场力减小,因此粒子向下运动,故⑤正确;
⑥、断开S4,则电容器的电量不变,当使两板错开,正对面积减小,导致电容器的电场强度增大,则粒子向上运动,故⑥错误;故C正确,ABD错误;
故选C.
点评:解决本题的关键在于看懂电路图,并能明确电路稳定后,电容器相当于断路,与之相连的电阻可看作导线处理.
并掌握电容器的电容的定义式与决定式的应用.
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