Question

【题目】如图所示，电源电动势E=9V，内阻r=0.5Ω，电阻R1=5.0Ω，R2=3.5Ω，R3=6.0Ω，R4=3.0Ω，电容C=2.0μF．

（1）求电键接到a时，电容的带电量是多少？上极板带何种电荷？
（2）求电键从与a到与b接触时，通过R3的电荷量是多少？

Answer 1

【答案】
（1）解：电路中的电流：I= = A=1A

当开关接a时，电容器的电压为：U1=IR1=1×5.0=5.0V

电容的带电量为：Q1=CU1=2×10﹣6×5C=1×10﹣5C

由于上极板电势高，则上极板带正电荷．

答：当电键与a接触时电容带电量1×10﹣5C；

（2）解：当开关接b时，电容器的电压为：U2=IR2=1×3.5V=3.5V

电量为：Q2=CU2=2×10﹣6×3.5C=0.7×10﹣5C，且上极板带负电，下极板带正电．

由Q=CU可知，开关由a接b的过程中，带电量的变化量为：

△Q=（U1+U2）C=8.5×2.0×10﹣6=1.7×10﹣5C

故通过R3的电荷量为1.7×10﹣5C．

答：当电键由与a接触转到与b接触时通过R3的电量1.7×10﹣5C．

【解析】（1）先分析电路的结构：R1与R2串联，当开关接a时，电容器与R1并联，根据串联电路的分压规律求出电容器的电压，即可求得电量．（2）当开关与b连接时，C与R2并联即可求得电量，当开关与b连接时，C与R2并联；由C中电量的变化可得出流过R3的电量．