Question

3．如圖所示，電源電動(dòng)勢(shì)為E、內(nèi)阻為r，平行金屬板電容器中帶電質(zhì)點(diǎn)P原處于靜止?fàn)顟B(tài)，不考慮電流表和電壓表對(duì)電路的影響，當(dāng)滑動(dòng)變阻器R₄的滑片向b端移動(dòng)時(shí)，則下列說(shuō)法正確的是（　�。�

• A． 電壓表讀數(shù)減小，電流表讀數(shù)減小
• B． 電源發(fā)熱功率增大，電源效率降低
• C． 電容器的電荷量減小，質(zhì)點(diǎn)P將向上運(yùn)動(dòng)，且?guī)ж?fù)電
• D． R₁上消耗的功率逐漸增大，R₃消耗的功率逐漸增大

Answer 1

分析 當(dāng)滑動(dòng)變阻器R₄的滑片向b端移動(dòng)時(shí)，其接入電路的電阻減小，外電路總電阻減小，根據(jù)閉合電路歐姆定律分析干路電流的變化，由歐姆定律確定電容器兩極板間電壓的變化，分析質(zhì)點(diǎn)P如何運(yùn)動(dòng)．根據(jù)干路電流和通過(guò)R₃的電流變化，確定通過(guò)電流表的電流變化．根據(jù)R₃和R₂的電壓變化，判斷電壓表示數(shù)的變化．根據(jù)電源的內(nèi)電阻與外電阻的關(guān)系，分析電源的輸出功率如何變化和電源效率．

解答 解：當(dāng)滑動(dòng)變阻器R₄的滑片向b端移動(dòng)時(shí)，其接入電路的電阻減小，外電路總電阻減小，根據(jù)閉合電路歐姆定律分析得知干路電流I增大．電源發(fā)熱功率P_r=I²R增大，電源效率η=$\frac{R}{R+r}$，知電源效率降低，故B正確；
電容器板間電壓等于R₃的電壓．R₄減小，ab間并聯(lián)部分的總電阻減小，則R₃的電壓減小，R₃上消耗的功率逐漸減小，電容器板間場(chǎng)強(qiáng)減小，質(zhì)點(diǎn)P所受的電場(chǎng)力減小，所以質(zhì)點(diǎn)P將向下運(yùn)動(dòng)，上極板帶正電，故粒子帶負(fù)電．故C錯(cuò)誤；
流過(guò)電流表的電流I_A=I-I₃，I增大，I₃減小，則I_A增大，所以電流表讀數(shù)增大．
R₄的電壓U₄=U₃-U₂，U₃減小，U₂增大，則U₄減小，所以電壓表讀數(shù)減�。�故A錯(cuò)誤；
由于R₁的阻值電流增大，故R₁上消耗的功率逐漸增大，則R₃的電壓減小，電阻不變，故消耗功率減小，故D錯(cuò)誤；
故選：B．

點(diǎn)評(píng) 本題是電路動(dòng)態(tài)變化分析問(wèn)題，先分析變阻器接入電路的電阻變化，再分析外總電阻變化和總電流的變化，接著分析局部電路電壓和電流的變化