分析 (1)当S1闭合、S2断开时,分析电路的结构,根据闭合电路的欧姆定律和功率公式:P=I2R即可计算出电路消耗的总功率;
(2)当S1闭合、S2均闭合时,求出外电路总电阻,再根据闭合电路的欧姆定律求总电流,再求电路消耗的总功率;
(3)根据串联电路的电压分配关系计算电容器极板间的电压,最后由Q=CU计算电量即可.
解答 解:(1)S1闭合,S2断开时,电路消耗的总功率为:
P1=$\frac{{E}^{2}}{{R}_{2}+{R}_{3}+r}$=$\frac{{4}^{2}}{6+1.5+0.5}$=2W
(2)S1、S2均闭合时,外电路总电阻为:
R=R3+$\frac{{R}_{1}{R}_{2}}{{R}_{1}+{R}_{2}}$=1.5+$\frac{3×6}{3+6}$=3.5Ω
电路消耗的总功率为:
P2=$\frac{{E}^{2}}{R+r}$=$\frac{{4}^{2}}{3.5+0.5}$=4W
(3)S1闭合,S2断开时,电容器极板间的电压为:
U=$\frac{{R}_{2}}{{R}_{2}+{R}_{3}+r}$E=$\frac{6}{6+1.5+0.5}$×4V=3V
电容器所带的电荷量为:
Q=CU=20×10-6×3C=6×10-5C
答:(1)当S1闭合、S2断开时,电路消耗的总功率是2W;
(2)当S1闭合、S2均闭合时,电路消耗的总功率是4W;
(3))当S1闭合、S2断开时,电容器所带的电荷量为6×10-5C.
点评 在直流电路的计算过程中,分析清楚电路的结构是解题的关键,分析清楚电路的结构后,结合闭合电路的欧姆定律与相关的公式即可解答.
科目:高中物理 来源: 题型:多选题
A. | 改变R,伏特表最大示数为$\frac{3}{4}$E | |
B. | 改变R,安培表最大示数为$\frac{E}{4{R}_{0}}$ | |
C. | R=0时,R0上获得最大功率,且最大功率为$\frac{{E}^{2}}{4{R}_{0}}$ | |
D. | R=2R0时,电源输出功率最大,效率最高 |
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科目:高中物理 来源: 题型:计算题
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科目:高中物理 来源: 题型:选择题
A. | 若q是正电荷,q在N点的电势能比在M点的电势能大 | |
B. | 若q是负电荷,q在M点的电势能比在N点的电势能大 | |
C. | 无论q是正电荷,还是负电荷,q在M、N两点的电势能一样大 | |
D. | 无论q是正电荷还是负电荷,q在M点的电势能都比在N点的电势能小 |
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科目:高中物理 来源: 题型:多选题
A. | 伏特表将被烧坏 | B. | 灯泡将被烧坏 | C. | 灯泡不能发光 | D. | 安培表将被烧坏 |
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科目:高中物理 来源: 题型:多选题
A. | 小球对两轨道的压力相同 | B. | 小球对两轨道的压力不同 | ||
C. | 此时小球的向心加速度相等 | D. | 此时小球的向心加速度不相等 |
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科目:高中物理 来源: 题型:作图题
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科目:高中物理 来源: 题型:选择题
A. | 加速度大小之比为2:1 | B. | 位移大小之比为1:1 | ||
C. | 平均速度大小之比为1:2 | D. | 以上说法都不对 |
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科目:高中物理 来源: 题型:多选题
A. | 卫星C的运行速度大于物体A的速度 | |
B. | 卫星B在P点的加速度大小与卫星C在该点加速度大小相等 | |
C. | 卫星B运动轨迹的半长轴大于卫星C运动轨迹的半径 | |
D. | 物体A和卫星C具有相同大小的加速度 |
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