Question

【題目】如圖所示，直流電源、滑動變阻器、平行板電容器與理想二極管(正向電阻為0,反向電阻為∞)連接,電源負極接地，開始時電容器不帶電，閉合開關S,穩定后，一帶電油滴恰能靜止在電容器中P點；在開關S保持接通的狀態下，下列說法正確的是（ ）

A. 當滑動變阻器的滑片向上滑動時，帶電油滴會向下運動

B. 當電容器的上極板向上移動時，帶電油滴會向下運動

C. 斷開開關S，帶電油滴將向下運動

D. 當電容器的下極板向左移動時，P點的電勢會升高

Answer 1

【答案】D

【解析】閉合開關S穩定后，一帶電油滴恰能靜止在電容器中P點，可知電場力與重力方向相反且，當滑動變阻器的滑片向上滑動時，滑動變阻器的電阻變大，電路中電流減小，電源的內電壓減小，路端電壓增大，電容器兩端電壓增大， 根據可知，電容器兩極間電場強度變大，電場力大于重力，故帶電油滴會向上運動，故A錯誤；當電容器的上極板向上移動時，電容器兩板間的距離增大，根據電容決定式： ，可知電容器的電容減小，根據可知電容器兩極間的電壓增大，但理想二極管具有單向導電性，故電容器不會放電電荷量不變，又，聯立以上可得： ；所以當電容器的上極板向上移動時，電容器兩板間的電場強度不變，帶電油滴仍靜止，故B錯誤；斷開開關S，理想二極管具有單向導電性，故電容器不會放電，兩板間的電場強度不變，帶電油滴仍靜止，故C錯誤；當電容器的下極板向左移動時，電容器兩極板的正對面積變小， 根據可知電容器的電容減小， 根據可知，電容器兩極間的電壓增大，理想二極管具有單向導電性，故電容器不會放電電荷量不變U變大，根據，電容器兩板間的電場強度增大，設P點到下極板距離為h，則P與下極板間電勢差為Eh，又下極板接地電勢為零，故P點的電勢會升高，故D正確。所以D正確，ABC錯誤。