Question

7．如圖所示，M、N是間距為d的平行金屬板，N板接地．用兩根絕緣細(xì)線將質(zhì)量為m、帶負(fù)電的小球懸于平行金屬板內(nèi)部．已知細(xì)線L水平，線長L=$\frac5t7n5rt{3}$．電源電動勢E=36v，內(nèi)阻不計，定值電阻R₀=200Ω，R₁，R₂均為電阻箱．閉合開關(guān)S，當(dāng)R₂=200Ω時，小球受到電場力為F₁，小球所在處的電勢為φ，當(dāng)R₂=400Ω時，小球受到電場力為F₂，小球所在處的電勢為φ₂，小球始終保持靜止．則下列判斷正確的是（　�。�

• A． F₁：F₂=3：2
• B． F₁：F₂=4：3
• C． φ₁：φ₂=4：3
• D． φ₁：φ₂=3：2

Answer 1

分析 電容器兩端間的電壓等于R₀兩端間的電壓，R₁處于含容的支路中，相當(dāng)于導(dǎo)線，改變R₁的阻值，不會改變電容器兩端間的電勢差，也不會改變小球的電勢能；改變R₂，將改變了電容器兩端的電勢差，改變了電場強(qiáng)度以及小球所在位置的電勢．

解答 解：R₂為200Ω時，電容器兩端間的電勢差為 U₁=$\frac{{R}_{0}}{{R}_{0}+{R}_{2}}$E=18V，N板接地，所以小球所在位置的電勢為 φ₁=$\frac{1}{3}{U}_{1}$=6V；
當(dāng)R₂為400Ω時，電容器兩端間的電勢差為 U₂=$\frac{1}{3}$E=12V，N板接地，所以小球所在位置的電勢為 φ₂=$\frac{1}{3}{U}_{2}$=4V，則φ₁：φ₂=3：2．
根據(jù)E=$\frac{U}jztvpr5$得，板間場強(qiáng)之比為E₁：E₂=U₁：U₂=3：2．
由F=qE得，F(xiàn)₁：F₂=3：2．故AD正確，BC錯誤．
故選：AD．

點(diǎn)評 解決本題的關(guān)鍵掌握含容電路的特點(diǎn)，知道電勢差與電勢的關(guān)系，要注意電勢的正負(fù)．