Question

【題目】如圖所示，平行板電容器與直流電源、理想二極管（正向電阻為零可以視為短路，反向電阻無窮大可以視為斷路）連接，電源負極接地．初始電容器不帶電，閉合開關S穩定后，一帶電油滴位于電容器極板間的P點且處于靜止狀態。下列說法正確的是( )

A. 減小極板間的正對面積，帶電油滴會向下移動，且P點的電勢會降低

B. 減小極板間的正對面積，帶電油滴會向上移動，且P點的電勢會降低

C. 將下極板上移，帶電油滴向上運動

D. 斷開開關S，帶電油滴將向下運動

Answer 1

【答案】C

【解析】根據電容的決定式： 可知，減小極板的正對面積，電容C減小，由于二極管具有單向導電性，圖中電容器只能充電不能放電，在直流電路中，電容器視為斷路，電容器兩端的電壓等于電阻R兩端的電壓，根據定義式：Q=CU可知，電容器電量減少，但由于電路中有二極管，電容器放電時二極管處于截止狀態，所以電容器不能放電，即電量不變，根據、和聯立可得： ，電場強度E變大，油滴所受電場力變大，油滴所受合力向上，帶電油滴會向上移動，P點與下極板的距離不變，E變大，則P點的電勢升高，故A、B錯誤；當電容器的下極板向上移動時，極板距離減小，電容器的電容變大，電容器所帶的電量Q變大，電容器充電，由知，電容器板間場強變大，油滴所受電場力大于重力，帶電油滴向上運動，故C正確；斷開開關S，由于二極管具有單向導電性，電容器不能放電，電容器帶電量Q不變，電容C不變電壓也不變，電容器兩極板間的場強不變，故油滴仍然處于平衡狀態，故D錯誤。所以C正確，ABD錯誤。