Question

如图所示电路，M、N是一对间距为d的平行金属板，且将N板接地。已知电源电动势E＝36伏，内阻不计，R₀＝200Ω为定值电阻，R₁、R₂均为0-999.9Ω的可调电阻箱，用两根绝缘细线将质量为m、带少量负电的小球悬于平行金属板内部。已知细线s水平，线长s=d/3。闭合电键k，若分别将R₁和R₂从200Ω调到400Ω，则两状态小球电势能之比为(小球始终处于静止状态)

1. A.
   2:1 2:1
2. B.
   1:1 1:1
3. C.
   4:3 3:2
4. D.
   1:1 3:2

Answer 1

D
分析：电容器两端间的电压等于R₀两端间的电压，R₁处于含容的支路中，相当于导线，改变R₁的阻值，不会改变电容器两端间的电势差，也不会改变小球的电势能；改变R₂，将改变了电容器两端的电势差，改变了电场强度以及小球所在位置的电势，从而改变电势能．
解答：解：改变R₁的阻值，不会改变电容器两端间的电势差，也不会改变小球的电势能，所以两状态小球电势能之比为1：1．
R₂为200Ω时，电容器两端间的电势差为18V，N板接地，所以小球所在位置的电势为6V；当R₂为400Ω时，电容器两端间的电势差为12V，N板接地，所以小球所在位置的电势为4V，根据电势能的公式E_p=qU，两状态小球电势能之比为3：2．
故答案为：D．
点评：解决本题的关键掌握含容电路的特点，以及电势能的公式．