Question

13．如圖所示的電路中，所有電阻都不受溫度影響，滑片位于滑動變阻器R₂的中點，電鍵S閉合時，水平放置的平行板電容器中帶電塵埃恰好處于靜止?fàn)顟B(tài)．現(xiàn)將滑片由中點移動到b端的過程中，設(shè)△U₁、△U₂、△U₃分別為三塊電壓表示數(shù)變化量的絕對值，△I為流經(jīng)電源電流變化量的絕對值，則下列說法正確的是（　�。�

• A． $\frac{{△U}_{3}}{△I}$不斷增大
• B． $\frac{{△U}_{1}}{△I}$=$\frac{{△U}_{3}}{△I}$=-$\frac{△{U}_{2}}{△I}$
• C． 通過R₃的電流由c經(jīng)R₃至d
• D． 塵埃帶負(fù)電，向上做加速度越來越大的加速運動

Answer 1

分析 根據(jù)滑動變阻器阻值的變化得出總電阻的變化，從而得出總電流的變化，結(jié)合閉合電路歐姆定律，抓住電動勢和內(nèi)阻不變，得出電容器兩端電勢差的變化，從而得出液滴的運動情況．根據(jù)閉合電路的歐姆定律得出各電壓表示數(shù)的變化量與電流變化量的比值；

解答 解：A、根據(jù)閉合電路的歐姆定律${U}_{3}^{\;}=E-I（{R}_{1}^{\;}+r）$，所以$\frac{△{U}_{3}^{\;}}{△I}=-（{R}_{1}^{\;}+r）$，保持不變，故A錯誤；
B、${R}_{1}^{\;}$時定值電阻，$\frac{△{U}_{2}^{\;}}{△I}={R}_{1}^{\;}$；電壓表${V}_{1}^{\;}$測量路端電壓，${U}_{1}^{\;}=E-Ir$，所以$\frac{△{U}_{1}^{\;}}{△I}=-r$，故B錯誤；
C、滑片由中點移動到b端的過程中，變阻器的電阻變大，電路總電阻變大，總電流變小，滑動變阻器兩端的電壓變大，滑動變阻器兩端的電壓等于電容器兩端的電壓，電容器電壓增加，電量增加，電容器充電，電流由負(fù)極板流向正極板，即通過${R}_{3}^{\;}$的電流由c經(jīng)${R}_{3}^{\;}$至d，故C正確
D、電容器上極板帶正電，電場方向向下，塵埃原來靜止，則重力和電場力平衡，電場力向上，所以塵埃帶負(fù)電，因為電容器兩端的電壓不斷增加，電場強度不斷增加，電場力不斷增加，根據(jù)牛頓第二定律Eq-mg=ma，加速度不斷增大，所以向上做加速度越來越大的加速運動，故D正確；
故選：CD

點評 本題要注意電容器兩端的電壓等于與之并聯(lián)電阻兩端的電壓；而與電容器串聯(lián)的電阻只能作為導(dǎo)線處理．