Question

17．如图所示，M、N是平行板电容器的两个极板，R₀为定值电阻，R₁、R₂为可调电阻，闭合电键S调节R₁、R₂，当R₁=20Ω，R₂=4Ω时带电小球恰好静止．已知E=3V，内阻r=1Ω，R₀=10Ω，电容器的电容C=100μF，下列判断正确的是（　　）

• A． 保持R₁不变，缓慢增大R₂时，小球将向上运动
• B． 保持R₂不变，缓慢增大R₁时，小球将向上运动
• C． 当R₂=9Ω时，电阻R₀上消耗的功率最大
• D． 当断开电键S后，流经R₀的电荷量为Q=2×10^-4C

Answer 1

分析 保持R₁不变，缓慢增大R₂时，回路中的电流减小，MN两端的电压减小，保持R₂不变，缓慢增大R₁时，回路中电流不变，MN两端电压不变，当R₀=R₂+r时，电阻R₀上消耗的功率最大，当断开电键S后，电容器相当于电源．

解答 解：A、保持R₁不变，缓慢增大R₂时，回路中的电流减小，MN两端的电压减小，场强减小，qE＜mg，小球将向下运动，故A错误
B、保持R₂不变，缓慢增大R₁时，回路中电流不变，MN两端电压不变，小球将保持静止，故B错误
C、当R₀=R₂+r时，电阻R₀上消耗的功率最大，此时R₂=9Ω，故C正确
D、小球静止时，MN两端电压为U，则U=$\frac{{R}_{0}}{{R}_{0}+{R}_{2}+r}E$=2V，电容器带电量Q=CU=2×10^-4C，当断开电键S后，电容器相当于电源，流经R₀的电荷量为Q=2×10^-4C，故D正确
故选：CD

点评 知道电容器在直流电路中相当于断路，了解电路的构成，会根据平衡方程判断小球的运动，结合闭合电路欧姆定律分析．