Question

如右圖所示，開(kāi)關(guān)S₁、S₂、S₃、S₄均閉合，C是極板水平放置的平行板電容器，板間懸浮著一油滴P，斷開(kāi)哪一個(gè)開(kāi)關(guān)后油滴P會(huì)向下運(yùn)動(dòng)（電源內(nèi)阻不計(jì)）（   ）

A．S1	B．S2
C．S3	D．S4

Answer 1

C

本題考查含容電路的分析，四個(gè)開(kāi)關(guān)均閉合時(shí),油滴懸浮于平行板電容器的極板間,油滴所受合外力為零,說(shuō)明油滴除受重力外必受電場(chǎng)力的作用,且大小與重力相等,方向與重力相反.若斷開(kāi)某個(gè)開(kāi)關(guān)后,油滴向下運(yùn)動(dòng),必是電場(chǎng)力減小,電容器極板間電壓減小所致.從電路連接形式可看出,電阻R₁?R₂并聯(lián)后與電容器C串聯(lián).故電容器C實(shí)質(zhì)上是并聯(lián)在電阻R₃兩端.因R₁?R₂的電阻相對(duì)于電容器而言可忽略,斷開(kāi)S₁不會(huì)使電容器兩板間的電壓發(fā)生變化;斷開(kāi)S₄,電容器兩板間的電壓保持不變;斷開(kāi)S₂,因電源內(nèi)阻遠(yuǎn)小于電容器的電阻,電容器兩板間電壓反而會(huì)升高;只有斷開(kāi)S₃時(shí),電容器通過(guò)R₃放電,使電容器兩板間的電壓降低,P才會(huì)向下運(yùn)動(dòng)
點(diǎn)評(píng)：含容電路中，電容器所在支路為斷路，沒(méi)有電流通過(guò)，所以該支路的電阻相當(dāng)于導(dǎo)線，利用這個(gè)結(jié)論可把電路圖簡(jiǎn)化，電容器與電源斷開(kāi)電量不變，場(chǎng)強(qiáng)與單位面積的帶電量成正比，當(dāng)電容器與電源接通的情況下，電容器兩端的電壓保持不變，場(chǎng)強(qiáng)與兩極板的距離成反比