高中含容电路问题精选十五题.doc

高中含容电路问题精选十五题科苑学校 门贵宝 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。CR1R2R3Em图202.一平行板电容器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。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224.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23CR1R2EKP5.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24KER6.两块大小、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25AMK1BNOP7.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M点的电势比N点高( ).A、10V. B、5V. C、2.5V. D、4.0V方法点拨：当K1、K2都断开时，给电容器A、B充得的电量分别为：，上极板带正电；而，且上极板带负电。当K1、K2都接通后，设M点的电势比N点高U，则据电荷守恒定律可得：所以U=2.5V.8.如图所示，电源电动势E12V，内阻r1，电阻R13，R22，R35，电容器的电容C14F，C21F。求:(1)当S闭合时间足够长时，C1和C2所带的电量各是多少?(2)然后把S断开，S断开后通过R2的电量是多少? 解:(1)当S闭合时间足够长时，C1两端的电压等于R2两端的电压；C2两端的电压等于路端电压回路电流C1两端的电压UC1U2IR24VC1的带电量为：Q1C1UC141064C1.6105CC2两端的电压UC2UI（R1R2）10VC2的带电量为：Q2C2UC2110610C1.0105C（2）断开S后，电容器C1通过电阻R2、R3放电；电容器C2通过电阻R1、R2、R3放电，放电电流均流过R2，且方向相同。因此，通过R2的电量为:QQ1Q21.6105C1.0105C2.6105C9.如图，已知源电动势E12V，内电阻不计。电容C1F，R1R2R3R41263，则电容a极板所带电量为：（ ）A、8106C B、4106C C、4106C D、8106C解： 所以 UCD644V 因此a极板带正电荷QCUCD4106C10.右图电路中，电源电动势E10V、内阻忽略不计，定值电阻R14，R26，电容C30F。（1）闭合开关S，电路稳定后通过电阻R1的电流多大？（2）然后将开关S断开，求这以后流过电阻R1的总电量？（3）开关断开以后，电源还输出多少电能？解:(1) 闭合开关S后，电路达到稳定时，电容器相当于断路，由闭合电路欧姆定律知，通过R1的电流为(2)断开前,电容器两极上电压等于R2两端的电压，即 UCIR2166V 电容器的带电量为 QCUC3010661.8104CS断开后，电容器两极间电压等于电源电动势E，其带电量为 QCE30106103104C流过R1的总电量等于电容器带电量的增加，即 QQQ1.2104C（3）开关断开以后，电源又释放的电能为 E电QE1.210410J1.2103J11.电源电动势为10V，内阻忽略不计，电阻R1=4，R2=6，电容器的电容C=30F。（1）闭合开关S，电路稳定后，求通过R1的电流大小；（2）然后断开S，求这以后流过R1的电量为多少？解：（1）闭合开关S，电容C相当于断路，R1和R2串联 （2）闭合开关S时，电容C和R2并联：电容C所带的电量。断开S时，电容C相当于开路，R1上无电流经过，是无效电阻，可用一根导线代替；电容C直接和电源两极相连，加在电容C两端的是电源的开路电压E：电容C所带的电量断开S后流过R1的电量。12.图17中,E=10V，R1=4，R2=6，C=30F，电池内阻可忽略.ECKR2R1图17(1)闭合电键K,求稳定后通过R1的电流和此时电容器所带的电量.(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U2=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=310-4C流过R1的总电量为13.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 电源的路端电压 电阻R3两端的电压E，rR1R2R3R4CK图18 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1914.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：15.请画出下面图1和图2的等