Question

如右圖所示，開關S₁、S₂、S₃、S₄均閉合，C是極板水平放置的平行板電容器，板間懸浮著一油滴P，斷開哪一個開關后油滴P會向下運動（電源內阻不計）（   ）

A．S1	B．S2
C．S3	D．S4

Answer 1

C

本題考查含容電路的分析，四個開關均閉合時,油滴懸浮于平行板電容器的極板間,油滴所受合外力為零,說明油滴除受重力外必受電場力的作用,且大小與重力相等,方向與重力相反.若斷開某個開關后,油滴向下運動,必是電場力減小,電容器極板間電壓減小所致.從電路連接形式可看出,電阻R₁?R₂并聯后與電容器C串聯.故電容器C實質上是并聯在電阻R₃兩端.因R₁?R₂的電阻相對于電容器而言可忽略,斷開S₁不會使電容器兩板間的電壓發生變化;斷開S₄,電容器兩板間的電壓保持不變;斷開S₂,因電源內阻遠小于電容器的電阻,電容器兩板間電壓反而會升高;只有斷開S₃時,電容器通過R₃放電,使電容器兩板間的電壓降低,P才會向下運動
點評：含容電路中，電容器所在支路為斷路，沒有電流通過，所以該支路的電阻相當于導線，利用這個結論可把電路圖簡化，電容器與電源斷開電量不變，場強與單位面積的帶電量成正比，當電容器與電源接通的情況下，電容器兩端的電壓保持不變，場強與兩極板的距離成反比