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核心提示(1)合上电键S,将滑动触头P置于a点时,电容器C与电阻R 1 并联,电容器两极板MN间的电压 U C =U 1 = R 1R 1 + R 2 E= 2020+30 ×10V=4V此时电容器上板M带负电,电荷量 Q 1 =

(1)合上电键S,将滑动触头P置于a点时,电容器C与电阻R 1 并联,

电容器两极板MN间的电压 U C =U 1 =

R 1
R 1 + R 2
E=
20
20+30
×10V=4V

此时电容器上板M带负电,电荷量 Q 1 =-CU M =2×10 -5 ×4=-8×10 -5 C

(2)合上电键S,将滑动触头P置于b点时,电容器C与电阻R 2 并联,电容器两极板MN间的电压 U C ′=U 2 =E-U 1 =10V-4V=6V

此时电容器上板M带正电,电荷量Q M′ =CU 2 =2×10 -5 ×6C=1.2×10 -4 C

所以这过程中通过D点的电荷量为△Q=Q M′ +|Q M |=1.2×10 -4 C+8×10 -5 C=2×10 -4 C

(3)电键S断开,电容器C通过两并联支路放电,由于并联电路电流与电阻成反比,则通过两个支路的电荷量与电阻也成反比,所以通过R 2 的电荷量为

Q 2 =

R 1 +R
R 2 + R 1 +R
Q M ′ =
20+50
30+20+50
× 1.2×10 -4 C=8.4×10 -5 C

答:

(1)合上电键S,将滑动触头P置于滑动变阻器最左端a点时,电路稳定后电容器的上极板M带负电荷,所带的电量为-8×10 -5 C.

(2)电键S保持闭合,把滑动触头P缓慢地从最左端a点移到最右端b点的过程中,通过导线中D点的电荷量为2×10 -4 C.

(3)滑动触头P移到最右端b点后,断开电键S,电容器放电过程中流过R 2 的电荷量是8.4×10 -5 C.

解:分析电路图可知,R1与R2串联,电压表测量R1两端电压U1。电键S闭合后,

当滑动变阻器滑片P位于最右端时,滑动变阻器接入电路电阻达到最大R2=20欧,此时串联电路中的电流最小,在R1阻值不变时,R1两端的电压(即电压表的示数)也最小U1=3伏。

当滑动变阻器滑片P位于最左端时,滑动变阻器接入电路电阻达到最小R2‘=0欧,此时串联电路中的电流最大,在R1阻值不变时,R1两端的电压(即电压表的示数)也最大U1’=9伏。

(1)电源电压U=U1’=9伏。

当滑动变阻器滑片位于最左端时,滑动变阻器接入电路电阻R2‘=0欧,此时相当于电路中只有R1在工作,因此电源电压都加在R1两端,所以电源电压等于此时R1两端的电压(即电压表的示数)U1’。

(2)当滑动变阻器滑片P位于最右端时,滑动变阻器接入电路电阻达到最大R2=20欧,此时串联电路中的电流I=U2/R2=(9-3)伏/20欧=0.3安。

定值电阻R1的阻值R1=U1/I=3伏/0.3安=10欧。

(3)当滑动变阻器滑片P位于最左端时,滑动变阻器接入电路电阻达到最小R2‘=0欧,此时串联电路中的电流最大I'=U/R=U1’/R1=9伏/10欧=0.9安,这个最大电流0.9安小于滑动变阻器允许通过的最大电流2安,因此电流表A示数的变化范围为0.3安~0.9安。

答:电源电压为9伏,定值电阻R1的阻值为9欧,电流表A示数的变化范围为0.3安~0.9安。

 
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