Question

2．如圖所示的電路中，理想二極管和水平放置的平行板電容器串聯(lián)接在電路中，閉合開關(guān)S，平行板間有一質(zhì)量為m，電荷量為q的帶電液滴恰好能處于靜止?fàn)顟B(tài)，則下列說(shuō)法正確中的是（　　）

• A． 將A板向上平移一些，液滴將向下運(yùn)動(dòng)
• B． 將A板向左平移一些，液滴將向上運(yùn)動(dòng)
• C． 斷開開關(guān)S，將A板向下平移一些，液滴將保持靜止不動(dòng)
• D． 斷開開關(guān)S，將A板向右平移一些，液滴將向上運(yùn)動(dòng)

Answer 1

分析 根據(jù)平行板電容器的電容公式、電容的定義式與勻強(qiáng)電場(chǎng)場(chǎng)強(qiáng)與電勢(shì)差的關(guān)系求出極板間的電場(chǎng)強(qiáng)度，根據(jù)題意判斷極板間的電場(chǎng)強(qiáng)度如何變化，從而即可求解．

解答 解：二極管具有單向?qū)щ娦�，閉合電鍵后電容器充電，電容器的電容：C=$\frac{?S}{4πkd}$，C=$\frac{Q}{U}$，極板間的電場(chǎng)強(qiáng)度：E=$\frac{U}trl1fnx$ 整理得：E=$\frac{4πkQ}{?S}$；
油滴靜止，油滴所受合力為零，向上的電場(chǎng)力與向下的重力相等，qE=mg；
A、A極板上移時(shí)，d變大，由C=$\frac{?S}{4πkd}$可知，C變小，由于二極管具有單向?qū)щ娦�，電容器不能放電，由E=$\frac{4πkQ}{?S}$可知電容器兩極板間的電場(chǎng)強(qiáng)度不變，油滴所受電場(chǎng)力不變，油滴靜止不動(dòng)，故A錯(cuò)誤；
B、A極板左移時(shí)，s變小，由C=$\frac{?S}{4πkd}$可知，C變小，而兩極板間的電壓U等于電源電動(dòng)勢(shì)不變，由于二極管具有單向?qū)щ娦�，電容器不能放電，由E=$\frac{4πkQ}{?S}$可知電容器兩極板間的電場(chǎng)強(qiáng)度增大，油滴所受電場(chǎng)力增大，油滴將向上運(yùn)動(dòng)，故B正確；
C、當(dāng)斷開開關(guān)S，將A板向下平移一些時(shí)，d變小，由C=$\frac{?S}{4πkd}$可知，C變大，因電量的不變，由E=$\frac{4πkQ}{?S}$，可得，電場(chǎng)強(qiáng)度不變，那么液滴將保持靜止不動(dòng)，故C正確；
D、同理，當(dāng)斷開開關(guān)S，將A板向右平移一些時(shí)，s變小，由C=$\frac{?S}{4πkd}$可知，C變小，因電量的不變，由E=$\frac{4πkQ}{?S}$，可得，電場(chǎng)強(qiáng)度變大，那么液滴將向上運(yùn)動(dòng)，故D正確；
故選：BCD．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了判斷P點(diǎn)電勢(shì)高低、油滴運(yùn)動(dòng)方向問(wèn)題，本題難度較大，分析清楚極板間電場(chǎng)強(qiáng)度如何變化是解題的關(guān)鍵；應(yīng)用：$\frac{?S}{4πkd}$、C=$\frac{Q}{U}$、E=$\frac{U}rpjhnrv$ 即可解題．