学习班用含电容电路分析

含容电路专题练习解题时注意把握以下三个方面:电容器是一个储能元件,在直流电路中,只有当电路达到稳定时它才起阻碍作用相当于断路.充电后的电量Q=CU分析含容电路的连接时,可先去掉电容器,画出等效电路.电路简化后,若需求电容器的带电量,再将其对应位置补上.电容器两极板间电势差等于与其并联支路两端电压.电路中电流、电压变化时会引起电容器充、放电，具体解题时一定注意变化前后电容器的两极板带电性情况。例题讲解1、如图,

问：（1）当开关K断开时,A、B两点的电压UAB是多少？（2）当K闭合后，电容器C1的带电量变化了多少？答案：

(1)UAB=18V(2)△Q1=-3.6×10-5C

ABUC1C2KR1R2﹢-练习1如图所示，电池内阻忽略。（1）闭合开关S，求稳定后通过R1的电流；（2）求断开S后流过R1的总电量。R1R2CES解析:开关闭合,R1、R2串联，电容器并联在R2两端。开关断开，稳定后电路中无电流。电容器通过R1直接与电源连接，两板间电势差等于电源的输出电压。S断开后，Uc=E=10V,电容器充电，增加的电量由R1流过。练习2如图，电源电动势当开关K由a扳到b时，通过R3的电量是多少abkCR1

R2ErR3R4解析：当k接a时，电容器与R1并联，上板带正电，下板带负电。R1、R2串联！当k接b时，电容器与R2并联，下板带正电，上板带负电。电容器先放电，后反向充电，所以流过R3的电量2如图所示电路中，电源的电动势电路中各定值电阻的阻值均为电容器的电容（1）电容器a极板的电势；（2）电容器的带电量。CRRRRbamn答案：练习3如图所示，电源电压200V，两个电容器完全相同，静电计读数U和电压表读数U’，以下说法正确的是（）A.U=100V,U’=100VB.U=0,U’=200VC.U=200V,U’=0D.U=100V,U’=0VC1C2C练习在如图2所示的电路中，电源的内电阻不可忽视。开关S1、S2、S3、S4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。问断开哪一个开关后P会向下运动？如图所示电路，平行板电容器极板水平放置，今有一质量为m的带电油滴悬浮在两板之间静止不动，现要油滴向上运动，可采用的方法是______。abkCR1

R2ErR3R4

abkCR1

R2ErR3R4++k接a时,电路稳定后k接b后的稳定电路1.在如图11-1电路中，电键S1、S2、S3、S4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.S1

B.S2 C.S3

Ｄ.S4C如图所示电路，电源内阻不能忽略，当滑动变阻器的滑片向b端滑动时，则（）A.电容器两极板的电压增大B.电容器两极板的电压减小C.电容器的带电量增大D.电容器的带电量减少BD1.电容的定义式：电容器所带的电量Q与电容器两极板间的电势差U的比值C=Q/U=ΔQ/ΔU2.平行板电容器的决定式3.平行板电容器的两种典型情况讨论：（1）若两板始终跟电源连接—U保持不变（2）若充电后与电源断开——Q保持不变

d增大，C将减小，U将增大，E将保持不变知识点一、电容器K知识点二.闭合电路的欧姆定律ErRIU=E-IrA．电容器的电容变小B．电容器的带电量不变C．带电液滴仍将静止D．带电液滴将向上做加速运动1.如图所示，将平行板电容器两极板分别与电池正、负极相接，两板间一带电液滴恰好处于静止状态．现贴着下板插入一定厚度的金属板，则在插入过程中（）D一。含容电路的力学问题2．(09·福建高考)如图所示，平行板电容器与电动势为E的直流电源(内阻不计)连接，下极板接地．一带电油滴位于电容器中的P点且恰好处于平衡状态．现将平行板电容器的上极板竖直向上移动一小段距离(

)A．带电油滴将沿竖直方向向上运动B．P点的电势将降低C．带电油滴的电势能将减小D．电容器的电容减小，则极板带电量将增大B3.(2010·安徽高考)如图所示，M、N是平行板电容器的两个极板，R0为定值电阻，R1、R2为可调电阻，用绝缘细线将质量为m、带正电的小球悬于电容器内部．闭合电键S，小球静止时受到悬线的拉力为F.调节R1、R2，关于F的大小判断正确的是(

)A.保持R1不变，缓慢增大R2时，F将变大B.保持R1不变，缓慢增大R2时，F将变小C.保持R2不变，缓慢增大R1时，F将变大D.保持R2不变，缓慢增大R1时，F将变小B4.如图所示，电源电动势为E，内阻为r，平行板电容器两金属板水平放置，开关S是闭合的，两板间一质量为m、电荷量为q的油滴恰好处于静止状态．则以下说法正确的是(

)A．在将滑动变阻器滑片P向上移动的过程中，油滴向上加速运动，B．在将滑动变阻器滑片P向下移动的过程中，油滴向上加速运动，C．在将滑动变阻器滑片P向上移动的过程中，油滴的重力势能增大D．在将滑动变阻器滑片P向下移动的过程中，油滴的电势能减少AC1.电阻R、电容C与一线圈连成闭合电路，条形磁铁静止于线圈的正上方，N极朝下，如图所示。现使磁铁开始自由下落，在N极接近线圈上端的过程中，流过R的电流方向和电容器极板的带电情况是

（

）

A．从a到b，上极板带正电

B．从a到b，下极板带正电

C．从b到a，上极板带正电

D．从b到a，下极板带正电

NSRCabD二。含容电路的充放电问题2.如图所示，两光滑平行金属导轨间距为L，直导线MN垂直跨在导轨上，且与导轨接触良好，整个装置处于垂直于纸面向里的匀强磁场中，磁感应强度为B.电容器的电容为C，除电阻R外，导轨和导线的电阻均不计．现给导线MN一初速度，使导线MN向右运动，当电路稳定后，MN以速度v向右做匀速运动时(

)

A．电容器两端的电压为零

B．电阻两端的电压为BLvC．电容器所带电荷量为CBLv

D．为保持MN匀速运动，需对其施加的拉力大小为B2VL2/RC1.在如图示的电路中,电源的电动势E=3.0V，内阻r=1.0Ω，电阻R1=10Ω，R2=10ΩR3=30ΩR4=35Ω，电容器的电容C=100μF，电容器原来不带电，求接通电键K后流过R4的总电量。Q=C

U3=2.0×10-4C三。含容电路的计算问题2.(2006年四川卷)如图所示的电路中，两平行金属板A、B水平放置，两板间的距离d=40cm。电源电动势E=24V,内电阻r=1Ω，电阻R=15Ω。闭合开关S，待电路稳定后，将一带正电的小球从B板小孔以初速度v0=4m/s竖直向上射入板间。若小球带电量为q=1×10-2C,质量为m=2×10-2kg,不考虑空气阻力。那么，滑动变阻器接入电路的阻值为多大时，小球恰能到达A板?此时，电源的输出功率是多大？(取g=10m/s2)

RErPBASv0mRP=8ΩP=23W3.如图所示电路中，4个电阻阻值均为R，开关S闭合时，有一个质量为ml，带电量为q的小球静止于水平放置的平行板电容器的正中间。现打开开关S，这个带电小球便向平行板电容器的一个极板运动并与该极板碰撞。碰撞过程中小球没有机械能损失，只是碰撞后小球所带电量发生变化，所带电荷的性质与该板所带电荷相同。碰后小球恰好能运动抵达另一极板。设两极板间距离为d，不计电源内阻，求：1电源电动势E多大？2小球与极板碰撞后所带电量q'为多少？

如图所示，电容为C、带电量为Q、极板间距为d的电容器固定在绝缘底座上，两板竖直放置，总质量为M，整个装置静止在光滑水平面上。在电容器右板上有一小孔，一质量为m、带电量为+q的弹丸以速度v0从小孔水平射入电容器中（不计弹丸重力，设电容器周围电场强度为0），弹丸最远可到达距右板为x的P点，求：

（1）弹丸在电容器中受到的电场力的大小；

（2）x的值；（3）当弹丸到达P点时，电容器电容已移动的距离s；3.如图两平行金属板水平放置，两板间的距离d=10cm,L=10cm,极板间的磁场B=0.2T。电源电动势E=12V,内电阻r=2Ω，电阻R=4Ω。闭合开关S，待电路稳定后，将一带正电的小球从极板中央以初速度V0=100m/s射入,小球带电量为q=1×10-2C,质量为m=4×10-2kg,不考虑空气阻力(取g=10m/s2)。（1）若小球刚好沿直线飞出，求此时接入电路的滑动变阻器阻值为多大?（2）若变阻器阻值RP=6Ω，要想带电小球恰好从极板右侧边缘飞出，则两金属板之间的磁场应变为多大?

（1）RP=18Ω（2）B=3200T四。含容直流电路的小结1.在直流电路中，当电路充、放电时，电路里就有充、放电流。一旦电路达到稳定状态，电容器就相当于一个阻值无穷大的元件，可以看成断路。2.在直流电路稳定后，当电容器与电阻串联接入电时，电容器两极板间的电压就是该支路两端的电压。3.当电容器与电阻并联接入电路时，电容器两极板的电压与其并联电阻两端的电压相等4.当电路中的电流、电压变化时，将会引起电容器的充、放电。U升高，电容器将路充电;反之电容器就放电。2.所示的电路，已知电池电动势E＝90V，内阻ｒ＝5Ω，R1＝10Ω，R2＝20Ω，板面水平放置的平行板电容器的两极板M、N相距d=3cm，在两板间的正中央有一带电液滴，其电量q=-2×10－7C，其质量m=4.5×10－5

kg，取g=10m/s2，问（1）若液滴恰好能静止平衡时，滑动变阻器R的滑动头C正好在正中点，那么滑动变阻器的最大阻值Rm是多大?（2）将滑动片C迅速滑到A端后，液滴将向哪个极板做什么运动?到达极板时的速度是多大?Rm＝90Ω向M板运动,v=0.2m/s3.(2011·合肥质检)如图7所示电路中，电源电动势为E、内阻为r，电阻R3为定值电阻，R1、R2为滑动变阻器，A、B为电容器两个水平放置的极板。当滑动变阻器R1、R2的滑动触头处于图示位置时，A、B两板间的带电油滴静止不动。则下列说法中正确的是(

)A．把R2的触头向右缓慢移动时，油滴向下运动B．把R1的触头向右缓慢移动时，油滴向上运动C．缓慢增大极板A、B间的距离，油滴静止不动D．缓慢减小极板A、B的正对面积，油滴向上运动B某学习小组用伏安法测量一未知电阻Rx的阻值，给定器材及规格为：电流表A(量程0～5mA，内阻约为10Ω)；电压表V(量程为0～3V，内阻约为3kΩ)；最大阻值约为100Ω的滑动变阻器；电源E(电动势约3V)；开关S、导线若干。(1)由于不知道未知电阻的阻值范围，先采用如图13甲电路试测，读得电压表示数大约为2.5V，电流表示数大约为5mA，则未知电阻阻值Rx大约为________Ω；(2)经分析，该电路测量误差较大，需改进。请直接在图甲上改画：①在不需要的连线上画“×”表示，②补画上需要添加的连线；(3)对改进的电路进行测量，并根据测量数据画出了如图13乙所示的U－I图像，得Rx＝________Ω。(保留三位有效数字)500Ω600Ω电路故障的分析方法（一）故障的特点：

1、断路的特点：电路电压不为零而电流为零。2、短路的特点：有电流通过电路而电压为零。（二）故障的分析方法1、电压表检测法电压表示数为零，说明电压表无电流通过，可能是电压表并联部分无电阻（短路），或该并联电路之外断路（电路中无电流）。如果电压表有示数，说明电压表有电流流过，则该并联电路无断路且该并联电路内无短路。2、假设法已知电路发生某种故障，可将整个电路划分为若干部分，然后逐一假设某部分电路发生故障，运用电流定理进行正向推理，推理结果若与题述物理现象不符合，则故障可能发生在这部分电路；直到找出发生故障的全部可能为止。3、排除法