Question

20．如图所示，平行金属板中带电质点P原处于静止状态，R₁=R₂=R₃=R₄=$\frac{r}{2}$，不考虑电流表和电压表对电路的影响，当滑动变阻器R₄的滑片由a向b端移动时，则（　　）

• A． 电压表和电流表读数都增大
• B． 质点P将向下运动
• C． 电源输出功率增大
• D． R₃上消耗的功率逐渐增大

Answer 1

分析 由图可知电路结构，由滑片的移动可知电路中电阻的变化，再由闭合电路欧姆定律可知各电表示数的变化及电容器两端的电压变化；再分析质点的受力情况可知质点的运动情况．

解答 解：A、由图可知，R₂与滑动变阻器R₄串联后与R₃并联后，再由R₁串连接在电源两端；电容器与R₃并联；当滑片向b移动时，滑动变阻器接入电阻减小，则电路中总电阻减小；由闭合电路欧姆定律可知，电路中电流增大；路端电压减小，同时R₁两端的电压也增大；故并联部分的电压减小；由欧姆定律可知流过R₃的电流减小，则流过并联部分的电流增大，故电流表示数增大；因并联部分电压减小，而R₂中电压增大，故电压表示数减小，故A错误；
B、因电容器两端电压减小，故电荷受到的向上电场力减小，则重力大于电场力，合力向下，电荷向下运动，故B正确；
C、当R_外=r时，输出功率最大．当滑片处于a端，R_外=$\frac{5}{6}r$，滑片由a向b移动，R外减小，故输出功率减小，故C错误；
D、因R₃两端的电压减小，由P=$\frac{{U}^{2}}{R}$可知，R₃上消耗的功率减小，故D错误；
故选：B．

点评 解决闭合电路欧姆定律的题目，一般可以按照整体-局部-整体的思路进行分析，注意电路中某一部分电阻减小时，无论电路的连接方式如何，总电阻均是减小的．