高一电学物理题求助

来源:百度知道 编辑:UC知道 时间:2024/09/28 13:27:54
如图所示电路中电键s1 s2均闭合,C是极板水平放置的平行板电容器,板间一带电油滴处于平衡状态,若插入一块与极板面积等大的玻璃板(未碰油滴),则油滴将( )运动
若只断开电键s1,油滴将( )运动
若只断开电键s2,油滴将( )运动

答案:不;向下;向上

请帮忙详细讲解一下,谢谢
刚才忘了传图了

1
插入一块与极板面积等大的玻璃板:
原来带电油滴处于平衡状态,则其受力平衡;其只受重力和电容器的电场力作用;可知其电场力是竖直向上的.
插入玻璃板不会改变电路中任何一处的电势,故不会改变电容器极板间的电势差和电场强度;则电场力不变;故油滴不运动.

//进一步分析:电容器上极板通过等势体——导线与电源正极连接;则上极板带正电;电场力是竖直向上的,则说明油滴带负电.

2
若只断开电键s1:
此时电路中无电流;于是电阻R2两端电压降为0;也就是说,R2也被看作等势体.这相当于电容器上,下极板都通过等势体与电源负极连接.等势体内部处处电势相等,故油滴所受电场力为0.则油滴在重力之作用下向下运动.

3
若只断开电键s2:
在断开前,电路是闭合回路;有电流;R1与R2串联.则R2两端电压一定小于电源电压.电容器的极板电压等于R2两端电压.这是油滴的平衡状态.
当电键s2断开后,电路是个开路,没有电流,则R1被视为等势体;极板间电压等于电源电压.方向不变.即相当于电容器极板电压增大.则电场力增大.这样,电场力大于重力,受力平衡被打破.油滴向上运动.

电容C=Q/U(定义式,计算式) {C:电容(F),Q:电量(C),U:电压(两极板电势差)(V)}电键s1 s2均闭合,所以c处路端电压不变,电场力等于重力,则油滴将不运动
根据平行板电容器的电容C=εS/4πkd(S:两极板正对面积,d:两极板间的垂直距离,ε:介电常数)c处相当平行板电容器,由图可知 若插入一块与极板面积等大的玻璃板(未碰油滴)ε增大,若只断开电键s1,这相当于电容器被连通,c处路端电压会迅速减小(因为电荷可以通过R2,正负电荷抵消),电油滴受重力作用下降
同上原理若只断开电键s2,因电源始终和电容器相连,路端电压不变,ε增大,C增大,因电容C=Q/U,Q增大,在正对面积相同时,Q增大电场力也增大,当电场力大于重力,电油滴向上

图呢