Question

13．如图所示，直流电源、滑动变阻器、平行板电容器与理想二极管（正向电阻为0，反向电阻为∝）连接，电源负极接地．开始时电容器不带电，闭合开关S，稳定后，一带电油滴恰能静止在电容器中P点．在开关S保持接通的状态下，下列说法正确的是（　　）

• A． 当滑动变阻器的滑片向上滑动时，带电油滴会向上运动
• B． 当电容器的上极板向上移动时，带电油滴会向下运动
• C． 当电容器的下极板向下移动时，P点的电势不变
• D． 当电容器的下极板向左移动时，P点的电势会升高

Answer 1

分析 根据平行板电容器的电容的决定式、电容的定义式与匀强电场场强与电势差的关系求出极板间的电场强度，根据题意判断极板间的电场强度如何变化，然后判断P点电势、油滴的电势能如何变化，判断油滴如何运动．

解答 解：A、当滑动变阻器的滑片向上滑动时，变阻器有效阻值增大，R的电压增大，则电容器板间电压增大，场强增大，油滴所受的电场力增大，所以带电油滴会向上运动．故A正确．
B、当电容器的上极板向上移动时，由电容的决定式C=$\frac{?S}{4πkd}$=$\frac{4πkQ}{?S}$知，电容减小，而电容器的电压不变，由C=$\frac{Q}{U}$知，Q要减小，电容器要放电，由于二极管的单向导电性，所以电容器不能放电，则电容器的带电量不变，根据推论可知电容器板间场强不变，油滴所受的电场力不变，所以带电油滴仍静止不动，故B错误．
C、当电容器的下极板向下移动时，电容器所带的电量Q不变，由E=$\frac{4πkQ}{?S}$知电容器板间场强不变，由U=Ed知，P与下极板间的电势差变大，P点的电势会升高．故C错误．
D、当电容器的下极板向左移动时，C=$\frac{?S}{4πkd}$，电容器的电容减小，由C=$\frac{Q}{U}$知，Q要减小，电容器要放电，由于二极管的单向导电性，所以电容器不能放电，则电容器的带电量不变，那么只能是极板间U增大，由E=$\frac{U}{d}$知电容器板间场强变大，则P与下极板间的电势差变大，P点的电势升高．故D正确．
故选：AD

点评 本题分析清楚极板间电场强度如何变化是解题的关键，要掌握与电容有关的两个公式：电容的决定式C=$\frac{?S}{4πkd}$和电容的定义式C=$\frac{Q}{U}$，运用控制变量法进行分析．