Question

如圖所示，電源電動勢為E，內阻為r，平行板電容器C的兩金屬板水平放置．G為靈敏電流計．開關S閉合后，兩板間恰好有一質量為m、電荷量為q的油滴處于靜止狀態．則在滑動變阻器R的觸頭P向上移動的過程中，下列判斷正確的是（　　）

A、靈敏電流計G中有b→a的電流

B、油滴向上加速運動

C、電容器極板所帶電荷量將減小

D、通過電阻R₂的電流將減小

Answer 1

分析：質量為m、電荷量為q的油滴開始處于靜止狀態，受力平衡．滑動觸頭移動的過程中，判斷出電容器兩端電壓的變化，從而判斷電容器極板所帶電荷量變化、通過靈敏電流計的電流以及油滴的運動情況．再通過電路的動態分析得出經過R₂的電流變化．

解答：解：在滑動變阻器R的觸頭P向上移動的過程中，R增大，總電阻增大，電動勢和內阻不變，可知總電流減小，內電壓減小，外電壓增大，外電壓等于R₁上的電壓和R₂與R并聯電壓之和，而R₁上的電壓減小，所以R₂與R的并聯電壓增大，通過R₂的電流增大．根據Q=CU，電容器所帶的電量增大，上極板帶正電，電容器充電，所以流過電流計的電流方向是b→a．電容器兩端電壓增大，電場強度增大，電場力增大，開始電場力與重力平衡，所以油滴會向上加速．故A對、B對，C錯，D錯．
故選AB．

點評：處理本題的關鍵是抓住不變量，熟練運用閉合電路的動態分析．注意處理含容電路時，把含有電容的支路看成斷路，電容器兩端的電壓等于和電容器并聯支路的電壓．