Question

如圖所示，開關(guān)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，問下列哪些措施能使油滴P向下運(yùn)動(dòng)（    ）

A.斷開S₁             B. 僅增大電容器極板間的距離            

C.斷開S₃             D.斷開S₄后增大電容器極板間的距離

Answer 1

BC

解析：首先將電容器看成斷路，則電源與電阻R₃構(gòu)成一閉合電路，電容器兩極間的電壓等于電阻R₃兩端的電壓，即

U_c=U₃=

由于電阻R₁、R₂處在斷開的電路中，相當(dāng)于導(dǎo)線，故斷開開關(guān)S₁，R₂仍能起到導(dǎo)線的作用，對(duì)電路、電容器及油滴P的狀態(tài)均無影響，A選項(xiàng)錯(cuò).

若僅增大電容器極板間的距離，電容器兩端的電壓不變，由E=U/d,由于d增大，所以E減小，因此油滴P將會(huì)向下運(yùn)動(dòng)，B選項(xiàng)對(duì).

若斷開開關(guān)S₃，電路與電源斷開，電容器將會(huì)通過R₁、R₂、R₃放電，電容器的電荷量減為零，電場(chǎng)強(qiáng)度E也減為零，因此油滴P將會(huì)向下運(yùn)動(dòng)，C選項(xiàng)對(duì).

若斷開S₄后再增大電容器極板間的距離，則電容器的電荷量不變，由于E=4kπQ/εs,所以E不變（Q不變時(shí)，改變距離d，電場(chǎng)強(qiáng)度E不變），因此油滴P將保持原來的平衡狀態(tài)，D選項(xiàng)錯(cuò).

由以上分析得出，選項(xiàng)BC正確.