Question

5．如图，电源内阻不能忽略，平行板电容器C水平放置，闭合开关S，电路稳定时带电油滴悬浮在两板之间静止不动，现在电路中某一个电阻发生故障（短路或断路）油滴向下运动，则（　　）

• A． 一定是R₁发生故障
• B． 一定是R₂发生故障
• C． 可能是R₃发生故障
• D． 可能是R₁发生故障

Answer 1

分析 电路稳定时，电容器的电压等于电阻R₂的电压，改变R₃，对电容器的电压没有影响．根据各个电阻可能的故障分析电容器板间电压的变化，即可作出判断．

解答 解：油滴向下运动，说明油滴所受的电场力减小，电容器板间场强减小，板间电压减小．根据串联电路分压规律可知：
若R₁发生短路时，电路中电流增大，电容器板间电压增大，场强增大，油滴所受的电场力增大，油滴将向上运动．若R₁发生断路时，电容器放电，电荷量逐渐减小，板间场强逐渐减小，油滴所受的电场力减小，则油滴将向下运动．
若R₂发生短路，电容器放电，电荷量逐渐减小，板间场强逐渐减小，油滴所受的电场力减小，则油滴将向下运动．若R₂发生断路，电容器板间电压增大，场强增大，油滴所受的电场力增大，油滴将向上运动．
改变R₃，对电容器的电压没有影响．所以可能是R₁发生故障．故ABC错误，D正确．
故选：D

点评 本题关键分析电容器的电压是否变化．采用尝试法逐项分析．要注意与电容器串联的电阻与电容器的电压没有影响．