Question

2．如图所示，一平行板电容器C，极板是水平放置，它和三个可变电阻，一个零刻度在中央的电流计，一个定值电阻R₀和电源连成电路，R₀的电阻大于电源内阻，现有一个质量为m的带电油滴悬浮在两极板间不动，则下列判断正确的是（　　）

• A． 增大电容器板间距离，电流计指针不动
• B． 增大R₁，电源的输出功率一定变大
• C． 增大R₁，R₁中电流的变化值大于R₃中电流的变化值
• D． 增大R₁，R₁两端电压的变化量于通过R₁电流的变化量的比值变大

Answer 1

分析 电路稳定时，平行板电容器C的电压等于R₁、R₂并联电压．减小电容器板间距离，电容增大，电容器充电，电流计指针转动．增大R₁，外电路电阻增大，根据闭合电路欧姆定律分析总电流的变化和R₁的电流变化，判断R₁中电流的变化值与R₃中电流的变化值的大小，当外电路电阻等于内阻时，电源的输出功率最大．

解答 解：A、在增大电容器板间距离的过程中，电容器的电容减小，而电容器的电压不变，由电容器的电量减小，电容器放电，电流计指针左偏．故A错误．
   B、增大R₁，外电路总电阻增大，由于外电阻一定大于电源内阻，所以电源的输出功率一定减小，故B错误；
   C、增大R₁，外电路总电阻增大，总电流I₃减小，电阻R₃的电压减小，R₁、R₂并联电压增大，R₂中电流I₂增大，则R₁中电流I₁减小，又I₃=I₁+I₂，所以R₁中电流的变化值大于R₃中电流的变化值．故C正确．
   D、根据闭合电路欧姆定律得：U₁=E-I₃（R₃+R₀+r），则$\frac{△{U}_{1}}{△{I}_{3}}={R}_{3}{+R}_{0}+r$，不变，而R₁中电流的变化值大于R₃中电流的变化值，所以$\frac{△{U}_{1}}{△{I}_{1}}$减小．故D错误．
故选：C

点评 本题是电路动态变化分析问题，要抓住电容器电容的决定因素和电路中局部与整体的关系进行分析．常规题．