Question

3．電源，開關S．S′，定值電阻R₁，光敏電阻R₂和電容器連接成如圖所示電路，電容器的兩平行板水平放置，當開關S．S′閉合，并且無光照射光敏電阻R₂時，一帶電液滴恰好靜止在電容器兩極板間的M點，當用強光照射光敏電阻R₂時，光敏電阻的阻值變小，則（　�。�

• A． 液滴向上運動
• B． 液滴向下運動
• C． R₂兩端的電勢差是否升高無法分析
• D． 當光照強度不變時斷開S′，把電容器的上極板向上移動一小段距離，則上極板的電勢比A點的電勢高

Answer 1

分析 該電路R₁和R₂串聯(lián)，電容器兩端間的電壓等于R₁兩端間的電壓，當用強光照射光敏電阻R₂時，光敏電阻的阻值變小，根據閉合電路歐姆定律分析電流的變化，得到兩個電阻的電壓變化和電容器兩端的電壓變化，從而知道電場的變化．

解答 解：AB、當無光照射時，帶電液滴恰好靜止，液滴所受重力和電場力是一對平衡力；當用強光照射光敏電阻R₂時，光敏電阻的阻值變小，電路中電流增大，R₁兩端間的電壓增大，電容器的電壓增大，板間場強增大，液滴所受的電場力增大，液滴向上運動，故A正確，B錯誤．
C、當用強光照射光敏電阻R₂時，光敏電阻的阻值變小，電路中電流增大，R₂兩端間的電壓：U_R2=E-I（R₁+r）一定減小，故C錯誤；
D、當光照強度不變時斷開S′，電容器的帶電量不變，電勢差：U_R1=$\frac{Q}{C}$=$\frac{Q}{\frac{εS}{4πkd}}$=$\frac{4πkdQ}{εS}$，把電容器的上極板向上移一小段距離，d變大，故電勢差U_R1變大，由于下極板電勢為零，故上極板的電勢比A點的電勢高，故D正確；
故選：AD．

點評 本題關鍵是明確電路結構，根據閉合電路歐姆定律、電容器的定義式和決定式列式分析．