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16.如图所示,R0为热敏电阻(温度降低电阻增大),D为理想二极管(正向电阻为零,反向电阻无穷大),C为平行板电容器,C中央有一带电液滴刚好静止,M点接地,单独进行下列操作可使带电液滴保持静止的是(  )
A.将热敏电阻R0加热B.变阻器R的滑动头P向下移动
C.开关K断开D.电容器C的上极板向上移动

分析 由共点力的平衡条件可知液滴的受力情况,要使液保持静止,则保持两板间的电场强度不变,由根据闭合电路欧姆定律可知应采取何种措施;注意二极管的作用可以阻止电容器上的电量流出.

解答 解:A、热敏电阻加热时,热敏电阻阻值减小,则由闭合电路欧姆定律可知,滑动变阻器两端的电压增大,所以电容器两端的电势差增大,则电场强度增大,电场力增大,液滴向上运动,故A错误;
B、当变阻器的滑片向下移动时,滑动变阻器接入电阻增大,则总电流减小,内压及R0两端的电压减小,则滑动变阻器两端的电压增大,所以电容器两端的电势差增大,则电场强度增大,电场力增大,液滴向上运动,故B错误;
C、开关K断开时,电容器直接接在电源两端,电压增大,则液滴向上运动,故C错误;
D、电容器C的上极板向上移动,d增大;则电容C减小,由于二极管具有单向导电性,电荷不会向右流出,所以电容器两端的电势差增大,由于U=$\frac{Q}{C}$,C=$\frac{?S}{4πkd}$,E=$\frac{U}{d}$.所以:E=$\frac{4πkQ}{?S}$,由于极板上的电量不变,而场强E与极板之间的距离无关,所以电场强度E不变,液滴仍然静止,故D正确;
故选:D

点评 本题为闭合电路欧姆定律中的电容器的分析问题,要注意分析电路结构,明确各元器件的作用及原理.

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(1)小球滑到最低点B时,速度v的大小;
(2)小球到达最低点B时,轨道对小球支持力FN的大小;
(3)小球通过光滑的水平面BC后,滑上粗糙的固定曲面CD,恰好到达最高点D,D到地面的高度为$\frac{R}{2}$,则小球在曲面CD上克服摩擦力所做的功Wf为多少?

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