Question

（10分）如图所示的电路中，电源的电动势E=10V，内阻可忽略不计，各电阻的阻值分别为R₁=20Ω，R₂=30Ω，滑动变阻器的最大阻值R=50Ω，电容器的电容C=20μF，则：

（1）合上电键S，将滑动触头P置于滑动变阻器最左端a点时，电路稳定后电容器的上极板M带何种电荷？所带的电量为多少？

（2）电键S保持闭合，把滑动触头P缓慢地从最左端a点移到最右端b点的过程中，通过导线中D点的电荷量为多大？

（3）滑动触头P移到最右端b点后，断开电键S，电容器放电过程中流过R2的电荷量是多少？

 

Answer 1

【答案】

（1）负电；；（2）2×10^-4C；（3）8.4×10^-5C

【解析】

试题分析：（1）开关S闭合，滑动触头P处于a点时，电容器C与电阻R关联，电容器两极板MN间的电压：  ①（1分）

此时电容器上极板M带负电            （1分）

电荷量：     ②（2分）（因前已判断电性，未写“—”号不扣分）

（2）滑动触头P处于b点时，电容器C与电阻R₂并联，电容器两极板MN间电压：

     ③（1分）

此时电容器上板M带正电，电荷量：Q_M`=-CU₂=1.2×10^-4C     ④（1分）

所以这过程中通过D点的电荷量为：Q_M`-Q=2×10^-4C         ⑤（1分）

（3）（3分）电键S断开，电容器C通过两并联支路放电，通过R₂的电荷量：

Q₂=[（R₁+R）/（R₂+R₁+R）] Q_M`=8.4×10^-5C                  ⑥（3分）

考点：欧姆定律、电容器