Question

【題目】如圖所示，電源電動勢E=9V，內(nèi)阻r=0.5Ω，電阻R1=5.0Ω，R2=3.5Ω，R3=6.0Ω，R4=3.0Ω，電容C=2.0μF．

（1）求電鍵接到a時，電容的帶電量是多少？上極板帶何種電荷？
（2）求電鍵從與a到與b接觸時，通過R3的電荷量是多少？

Answer 1

【答案】
（1）解：電路中的電流：I= = A=1A

當(dāng)開關(guān)接a時，電容器的電壓為：U1=IR1=1×5.0=5.0V

電容的帶電量為：Q1=CU1=2×10﹣6×5C=1×10﹣5C

由于上極板電勢高，則上極板帶正電荷．

答：當(dāng)電鍵與a接觸時電容帶電量1×10﹣5C；

（2）解：當(dāng)開關(guān)接b時，電容器的電壓為：U2=IR2=1×3.5V=3.5V

電量為：Q2=CU2=2×10﹣6×3.5C=0.7×10﹣5C，且上極板帶負(fù)電，下極板帶正電．

由Q=CU可知，開關(guān)由a接b的過程中，帶電量的變化量為：

△Q=（U1+U2）C=8.5×2.0×10﹣6=1.7×10﹣5C

故通過R3的電荷量為1.7×10﹣5C．

答：當(dāng)電鍵由與a接觸轉(zhuǎn)到與b接觸時通過R3的電量1.7×10﹣5C．

【解析】（1）先分析電路的結(jié)構(gòu)：R1與R2串聯(lián)，當(dāng)開關(guān)接a時，電容器與R1并聯(lián)，根據(jù)串聯(lián)電路的分壓規(guī)律求出電容器的電壓，即可求得電量．（2）當(dāng)開關(guān)與b連接時，C與R2并聯(lián)即可求得電量，當(dāng)開關(guān)與b連接時，C與R2并聯(lián)；由C中電量的變化可得出流過R3的電量．