Question

如圖所示，電源電動(dòng)勢為E，內(nèi)阻為r，電流表、電壓表均為理想電表，S₁、S₂均閉合時(shí)，平行金屬板中帶電質(zhì)點(diǎn)P恰處于靜止?fàn)顟B(tài)，則（　�。�

A．僅斷開S₁，質(zhì)點(diǎn)P將向下運(yùn)動(dòng)

B．僅斷開S₂，質(zhì)點(diǎn)P將向上運(yùn)動(dòng)

C．S₁、S₂仍閉合，滑動(dòng)變阻器R₄滑片向下移動(dòng)，則電流表讀數(shù)變大，電壓表讀數(shù)變小

D．S₁、S₂仍閉合，滑動(dòng)變阻器R₄滑片向上移動(dòng)，電源輸出功率可能增大，電源供電效率可能減少

Answer 1

分析：根據(jù)電路圖分析清楚電路結(jié)構(gòu)，根據(jù)滑片的移動(dòng)方向或開關(guān)的閉合與斷開情況判斷電路電阻如何變化，然后由歐姆定律分析電表示數(shù)如何變化，判斷電容兩端電壓如何變化，分析質(zhì)點(diǎn)的受力情況，然后判斷質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)情況．

解答：解：質(zhì)點(diǎn)P靜止，處于平衡狀態(tài)，質(zhì)點(diǎn)受到的重力與電場力大小相等，電場力方向豎直向上；
A、僅斷開S₁，電容器間的電場不變，質(zhì)點(diǎn)P的受力情況不變，質(zhì)點(diǎn)P保持不動(dòng)，故A錯(cuò)誤；
B、僅斷開S₂，電容器兩端電壓變大，電容器間的電場強(qiáng)度變大，質(zhì)點(diǎn)P受到的電場力變大，質(zhì)點(diǎn)所受合力豎直向上，質(zhì)點(diǎn)P將向上運(yùn)動(dòng)，故B正確；
C、S₁、S₂仍閉合，滑動(dòng)變阻器R₄滑片向下移動(dòng)，滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值變小，電路總電阻變小，由閉合電路的歐姆定律可知，電路總電流變大，電源內(nèi)電壓與電阻R₁兩端電壓變大，并聯(lián)電路電壓變小，電阻R₃阻值不變，由部分電路歐姆定律可知，通過電阻R₃的電流變小，電路總電流變大，因此通過電流表所在支路的電流變大，電流表示數(shù)變大，電阻R₂阻值不變，電阻R₂兩端電壓變大，并聯(lián)電路電壓變小，電阻R₂兩端電壓變大，電阻R₄電壓變小，電壓表讀數(shù)變小，故C正確；
D、電源的供電效率η=

P出

P總

=

I2R

I2(R+r)

=

R

R+r

=

1

1+ r R

，由此可知，電路外電阻越大，電源的供電效率越高，S₁、S₂仍閉合，滑動(dòng)變阻器R₄滑片向上移動(dòng)，滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值變大，電路外電阻R變大，電源的供電效率變大，故D錯(cuò)誤；
故選BC．

點(diǎn)評：本題是一道閉合電路的動(dòng)態(tài)分析題，處理動(dòng)態(tài)分析題時(shí)，可以按照整體-局部-整體的思路進(jìn)行分析，注意電路中某一部分電阻減小時(shí)，無論電路的連接方式如何，總電阻均是減小的．