Question

3．在如圖所示的電路中，D是一只二極管，它的作用是只允許電流從a流向b，不允許電流從b流向a，平行板電容器AB內(nèi)部有一帶電小球Q處于靜止?fàn)顟B(tài)．閉合開(kāi)關(guān)S，當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸頭P滑動(dòng)時(shí)，四個(gè)理想電表的示數(shù)都發(fā)生變化．電流表A、電壓表V₁、電壓表V₂、電壓表V₃的示數(shù)分別用I、U₁、U₂和U₃表示，它們的示數(shù)變化量的大小分別用△I、△U₁、△U₂和△U₃表示．閉合開(kāi)關(guān)S．下列說(shuō)法正確的是（　　）

• A． 當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸頭P向上滑動(dòng)時(shí)，I變大、U₁變大、U₂變小，U₃變小
• B． 當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸頭P向上滑動(dòng)時(shí)，$\frac{△{U}_{1}}{△I}$不變，$\frac{△{U}_{2}}{△I}$變小
• C． 若滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸頭P不動(dòng)時(shí)，當(dāng)兩極板A和B稍錯(cuò)開(kāi)一些（兩極板仍平行），Q仍靜止不動(dòng)
• D． 若滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸頭P不動(dòng)時(shí)，當(dāng)兩極板A和B的間距稍增大一些（兩極板仍平行），Q仍靜止不動(dòng)

Answer 1

分析 當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸頭P向上滑動(dòng)時(shí)，分析總電阻的變化，由歐姆定律分析電流的變化及電壓的變化．根據(jù)閉合電路歐姆定律分析$\frac{△{U}_{1}}{△I}$與$\frac{△{U}_{2}}{△I}$的變化情況．若滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸頭P不動(dòng)時(shí)，分析電容的變化，判斷板間電壓的變化，確定Q的運(yùn)動(dòng)情況．

解答 解：AB、當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸頭P向上滑動(dòng)時(shí)，接入電路的電阻變小，外電路總電阻變小，則I變大，U₁變大．根據(jù)串聯(lián)電路電壓與電阻成正比，可知，U₂變小，I變大，內(nèi)電壓變大，則U₃變�。�$\frac{△{U}_{1}}{△I}$=R₁，不變．根據(jù)閉合電路歐姆定律知：U₂=E-I（R₁+r）得：$\frac{△{U}_{2}}{△I}$=R₁+r，保持不變．故A正確，B錯(cuò)誤．
C、若滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸頭P不動(dòng)時(shí)，當(dāng)兩極板A和B稍錯(cuò)開(kāi)一些，電容減小，由Q=CU知，電容器的帶電量將要減小，但由于二極管單向?qū)щ娦�，所以電容器不能放電，帶電量Q不變，由C=$\frac{Q}{U}$知，電容器板間電壓U增大，板間場(chǎng)強(qiáng)增大，Q所受的電場(chǎng)力增大，所以Q將向上加速運(yùn)動(dòng)，故C錯(cuò)誤．
D、若滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸頭P不動(dòng)時(shí)，當(dāng)兩極板A和B的間距稍增大一些，電容C減小，則電容器所帶電量Q=CU要減小，但由于二極管具有單向?qū)щ娦�，電荷不能按b到a方向流動(dòng)，所以電容器的電量不能改變，根據(jù)推論可知，板間場(chǎng)強(qiáng)E不變，Q所受的電場(chǎng)力不變，仍靜止不動(dòng)，故D正確．
故選：AD

點(diǎn)評(píng) 本題是電路與電容器的動(dòng)態(tài)變化分析問(wèn)題，抓住二極管單向?qū)щ娦耘袛嚯娙萜鞯碾娏磕芊褡兓�是關(guān)鍵．