含容电路的计算.doc

专题复习资料含容电路的计算专题分析含容电路问题是高考中的一个热点问题，在高考试题中多次出现。同学们要要点提示复习。1、求电路稳定后电容器所带的电量求解这类问题关键要知道：电路稳定后，电容器是断路的，同它串联的电阻均可视为短路，电容器两端的电压等于同它并联电路两端的电压。【例1】在图16所示的电路中,已知电容C=2F,电源电动势E=12V,内电阻不计,R1R2R3R4=1263.则电容器极板a所带的电量为（ ）A.-810-6C B. 410-6C C. -410-6C D. 810-6CABFDCER1R2R3R4图16ab方法点拨：电路稳定后，电容C作为断路看待，电路等价于R1和R2串联，R3和R4串联。由串联电路的特点得：， 即同理可得故电容C两端的电压为：电容器极板a所带的电量为：。即D选项正确。2、求通过某定值电阻的总电量ECKR2R1图17【例2】图17中,E=10V，R1=4，R2=6，C=30F，电池内阻可忽略.(1)闭合电键K,求稳定后通过R1的电流.(2)然后将电键K断开,求这以后流过R1的总电量.方法点拨：（1）闭合电键K，稳定后通过R1的电流为： ,电容器上电压为IR2,储存的电量为Q1=CIR2=1.8(2) 电键K断开后,待稳定后,电容器上电压为E,储存的电量为：Q2=CE=310-4CE，rR1R2R3R4CK图18流过R1的总电量为【练1】在如图18所示的电路中，电源的电动势E=30V,内阻r=1.0,R1=10,R2=10,R2=30,R3=35,电容器的电容C=100F，电容器原来不带电.求接通电键K后流过R4的总电量.提示：由电阻的串并联公式，得闭合电路的总电阻为: 由欧姆定律得，通过电源的电流 电源的端电压 电阻R3两端的电压 通过R4的总电量就是电容器的电量Q=CU3, 由以上各式并代入数据解得Q=210-4CER1R2C1C2K图19【练2】图19中电源电动势E=10V，C1=C2=30F，R1=4.0, R2=6.0,电源内阻可忽略。先闭合电键K，待电路稳定后，再将K断开，则断开K后流过电阻R1的电量为 .提示：当K闭合，待电路稳定后，电容C1和C2分别充得的电量为：Q20=0当K断开，待电路稳定后，电容C1和C2分别充得的电量为： Q1=C1E=, Q2=C2E=故断开K后流过电阻R1的电量为：3、讨论平行板电容器内部场强的变化，从而判定带电粒子的运动情况。对于正对面积为S，间距为d的平行板电容器C，当它两极板间的电压为U时，则其内部的场强E=U/d;若电容器容纳电量Q，则其内部场强E=4KQ/(.S).据E=U/d和E=4KQ/(.S)很容易讨论E的变化情况。根据场强的变化情况就可以分析电容器中带电粒子的受力情况，从而判定带电粒子的运动情况。CR1R2R3Em图20【例3】一平行板电容器C,极板是水平放置的,它和三个可变电阻及电源联接成如图20所示的电路.今有一质量为m的带电油滴悬浮在两极板之间静止不动.要使油滴上升,可采用的办法是:A.增大R1 B.增大R2 C.增大R3 D.减小R2P图21+-方法点拨：要使油滴上升，必须使向上的电场力增大，因油滴的带电量是不变的，故只有增大场强E，又因E=U/d，而d不变，故只有增大加电容器两极板间的电压U，即增大R3或减小R2。即CD选项正确。【练3】一平行板电容器充电后与电源断开,负极板接地.在两极板间有一正电荷(电量很小)固定在P点,如图21所示.以E表示两极板间的场强,U表示电容器的电压,W表示正电荷在P点的电势能.若保持负极板不动,将正极板移到图中虚线所示的位置,则( )A.U变小,E不变. B.E变大,W变大. C.U变小,W不变. D.U不变,W不变.提示：因为电容极板所带电量不变，且正对面积S也不变，据E=4KQ/(.S)可知E也是不变。据U=Ed，因d减小，故U减小。因P点的电势没有发生变化，故W不变。故A、C二选项正确。CR1R2R3PK3K2K4K1图22【练4】在如图22电路中,电键K1、K2、K3、K4均闭合,C是极板水平放置的平行板电容器,板间悬浮着一油滴P.断开哪一个电键后P会向下运动?A.K1 B.K2 C.K3 D.K4提示：同理分析断开电键K3后P会向下运动，即C正确。图23CR1R2EKP【练5】如图23所示电路，电键K原来是闭合的，当R1、R2的滑片刚好处于各自的中点位置时，悬在空气平板电容器C两水平极板间的带电尘埃P恰好处于静止状态。要使尘埃P加速向上运动的方法是：A、把R1的滑片向上移动； B、把R2的滑片向上移动；C、把R2的滑片向下移动； D、把电键K断开。提示：同理分析断开电键K和把R2的滑片向下移动后P会向上加速运动，即C、D正确。图24KER【练6】两块大小、形状完全相同的金属平板平行放置，构成一平行板电容器，与它相连接的电路如图24所示，接通开关K，电源即给电容器充电.（ ）A保持K接通，减小两极板间的距离，则两极板间电场的电场强度减小B保持K接通，在两极板间插入一块介质，则极板上的电量增大C断开K，减小两极板间的距离，则两极板间的电势差减小D断开K，在两极板间插入一块介质，则两极板间的电势差增大提示：保持K接通，两极板间的电压不变，据E=U/d知当减小两极板间的距离d时，则两极板间电场的电场强度增大，即A选项错；保持K接通，两极板间的电压不变，据Q=CU=SU/(4kd)知当在两极板间插入一块介质，则极板上的电量增大，即B选正确；断开K，电容器所带电量一定，据E=4KQ/(.S)和U=Ed可知当减小两极板间的距离，则两极板间的电势差减小, 即C选正确；断开K，电容器所带电量一定，据E=4KQ/(.S)和U=Ed可知当在两极板间插入一块介质，则两极板间的电势差减小, 即D选正确.K2图25AMK1BNOP4、电荷守恒定律与电容的综合问题【例4】在如图25所示的电路中,电容器A的电容CA=30F,电容器B的电容CB=10F.在电键K1、K2都是断开的情况下,分别给电容器A、B充电.充电后,M点的电势比N点高5V,O点的电势比P点低5V.然后把K1、K2都接通,接通后