Question

3．如图所示，A 和 B 为竖直放置的平行金属板，在两极板间用绝缘线悬挂一带电小球．开始时开关 S 闭合且滑动变阻器的滑动触头 P 在 a 处，此时绝缘线向右偏离竖直方向，电源的内阻不能忽略，则下列判断正确的是（　　）

• A． 小球带负电
• B． 当滑动触头从 a 向 b 滑动时，绝缘线的偏角 θ 变大
• C． 当滑动触头从 a 向 b 滑动时，电流表中有电流，方向从上向下
• D． 当滑动触头停在 b 处时，电源 的输出功率一定大于滑动触头在 a处时电源的输出功率

Answer 1

分析 由题，小球向右偏，可判断小球所受电场力方向，根据电场方向，能判断出小球的电性．滑动头从a向b滑动时，接入电路电阻变小，由欧姆定律可分析电容器的电压的变化，从而判断细线的偏角变化，同时可判断电容器是充电还是放电，得出电流表中电流方向．利用电源的输出功率与外电阻关系，可判断输出功率大小．

解答 解：A、由图，A板带正电，B带负电，电容器内电场方向水平向右．细线向右偏，电场力向右，则小球带正电．故A错误． 
    B、滑动头向右移动时，R变小，外电路总电阻变小，总电流变大，路端电压U=E-Ir变小，电容器电压变小，细线偏角变小，故B错误．
    C、滑动头向右移动时，电容器电压变小，电容器放电，因A板带正电，则流过电流表的电流方向向下．故C正确．
    D、根据电源的输出功率与外电阻的关系：当外电阻等于内阻时，输出功率最大．外电阻大于内阻，外电阻减小 输出功率增大；当外电阻小于内阻时，外电阻减小，输出功率减小．本题，不知道外电阻与内阻大小关系，故无法判断电源输出功率的大小．故D错误
故选：C

点评 本题含容电路的问题，是高考热点问题．对于电容器，关键是分析和计算其电压，及充电情况．电源的输出功率与外电阻的关系可根据数学知识进行严格推导．