物理3-1第二章含电容器电路经典习题

含电容器电路经典习题例1：如图所示滑动变阻器R1=1Ω，R2=2Ω，R3=6Ω，E＝2V，r ＝1Ω，1) 断开S1，合上S2 时电容器电量是多少2) 再合上S1，稳定后电容上带电量改变多少3) 若要求再断开S1时电容C上电量不变，那么当初R1 应调节为多少例2：如图，电源电动势为14，不计内阻，R1=12Ω，R3=3Ω，R4=4Ω，10F 当电容器上带电量为4×10- 10 C，电阻箱R2的阻值多大1、如图所示，E＝10 V, r ＝1Ω, R 1＝R3＝5 Ω, R 2＝4Ω，粒子恰好处于静止状态。

求：(1)S 闭合后，带电粒子加速度的大小和方向；(2)S 闭合后流过R3 的总电荷量。

2、电动势为E、内电阻为r 的电源与粗细均匀的电阻丝相联，L，电阻为R，C 为平行板电容器，其相对面积为动触头向右滑的过程中，电流计中有电流通过，最大电流为I m，求P 滑动时，所允许的最大速度是多少C＝100μF。

当S 断开时，电容器中带电R3SSR1C R2E r组成如图所示的电路。

电阻丝长度为S，两板间的距离为 d. 在滑为什么若电流计允许通过的3、如图所示，将一电动势E=，内阻r= Ω的电源和粗细均匀的电阻丝相连，电阻比长度L=，电阻R=99Ω，电容C=μF，当滑动触头P 以4×10—3m/s 的速度向右滑动时，下列说法中正确的是(A．电容器C充电，流过电流计G的电流方向为a→ G→bB．电容器C放电，流过电流计G的电流方向为b→ G→aC．D．4、电容器每秒钟电容器两极板的电压减少量为4× 10—3mA、内阻为r 的电源与电阻R1、R2、滑动变阻器R1处于某位置时，A、B 间的带电油流过电流计的电流是如图所示，电动势为AB及电流表组成电路，R3、平行板C＝500μ F，求：R2为变阻箱，电容 C =2×10-滴静止不动，当滑动变阻器R1 的触头向右滑动时，下列判断正确的是( )A．电流表读数增大，油滴向上运动 B ．电流表读数增大，油滴向下运动C．电流表读数减小，油滴向上运动 D ．电流表读数减小，油滴向下运动5、如图所示的电路中，电阻R1=10Ω，R2=20Ω，R3=8Ω，电容器电容C=2μF，电源电动势E=12V，内阻不计，要使电容器带有4×10-6C 的电量，变阻器R 的阻值应调为( )A．8ΩB ．16ΩC ．20ΩD ．40Ω6、如图所示，R1＝R3= 10Ω，R2＝R4＝20Ω，C= 300μF，电源两端电压恒为U＝6V，单刀双掷开关开始时接通触点2，求：(1) 当开关S 刚从触点 2 改接为触点 1 的瞬时，流过电流表的电流；(2) 改接为触点1，并待电路稳定后，电容 C 的带电量；(3) 若开关S 再从触点 1 改接为触点2，直至电流为零止，通过电阻的电量．7、在如图所示的闪光灯电路中，电源的电动势为 E ，电容器的电容为C 。

当闪光灯两端电压达到击穿电压U 时，闪光灯才有电流通过并发光，正常工作时，闪光灯周期性短暂闪光，则可以判定( )A．电源的电动势E 一定小于击穿电压U B．电容器所带的最大电荷量一定为CEC．闪光灯闪光时，电容器所带的电荷量一定增大D．在一个闪光周期内，通过电阻R 的电荷量与通过闪光灯的电荷量一定相等8、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9、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 =40 cm 。

电源电动势 E =24V,内电阻 r =1 Ω，电阻 R =15 Ω。

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 v 0=4 m/s 竖直向上射入板间。

若小球带电量为q=1× 10-2 C,质量为 m=2×10-2 kg, 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 =10 m/s 2）.10、一电路如图所示， 电源电动势 E 28V ，内阻 r 2 ，电阻 R 1 12 ，R 2 R 4 4 ，R 3 8 ， C 为平行 板电容器 ，其电 容 C =，虚线 到两极板距离相 等，极板长 L 0.20m ， 两极板 的间距2d 1.0 10 m 。

（1）若开关 S 处于断开状态，则当其闭合后，求流过 R 4的总电量为多少（2）若开关 S 断开时，有一带电微粒沿虚线方向以 v 0 2.0m/s 的初速度射入 C 的电场中，刚好沿虚线 匀速运动，问：当开关 S 闭合后，此带电微粒以相同初速度沿虚线方向射入 C 的电场中，能否从 C 的电场中射出（要求写出计算和分析过程， g 取10m/s 2 ）11、 如图 20所示，电源电动势 E ＝ 6V ，电源内阻不计．定值电阻 R 1=Ω、 R 2=Ω.⑴ 若在 ab 之间接一个 C =100μF 的电容器，闭合开关 S ，电路稳定后， 求电容器上所带的电量；⑵ 若在 ab 之间接一个内阻 R V = Ω 的电压表，求电压表的示数．12、已知如图，电源内阻不计。

为使电容器的带电量增大，E可采取以下那些方法：A. 增大 R 1B. 增大 R 2C. 增大 R 3D. 减小 R 113、 已知如图， R 1=6Ω， R 2=3Ω， C 1=6μF ，E=18V ，r=0，当开关（2）当开关 S 闭合时，电容器 C 1的电荷量变化了多少库仑14、如图所示， E=6V ， r 不计， R 1=2Ω， R 2=4Ω， R ,3 =10Ω， C 1=20μF ， C 2=40μF 。

求：（1）闭合 S 时，电流表 G 中有无电流通过若有，方向如何 （2） S 闭合后，通过电流表 G 的总电量。

15、如图所示， U=10V ， r 不计， R 1=3Ω， R 2=2Ω， R ,3=5Ω，C 1=4μF ， C 2=1μF 。

求：（1）当闭合 S 足够长时间后， C 1 和 C 2 所带的电荷量各是多少 （2）然后把 S 断开，通过 R 2的总电量是多少S 断开时。

求（ 1）A 点的电势；含电容器电路经典习题解答∴滑动变阻器两端电压 U 滑 =U AB =8 V1、解析 : 开始带电粒子恰好处于静止状态，必有 qE=mg 且 qE 竖直向上。

S 闭合后， qE ＝ mg 的平衡关系被打破。

S 断开，带电粒子恰好处于静止状态，设电容器两极板间距离为d ，有UCR 1 R R 22 r E4VU /CR2E 8V qUC/d=mg S 闭合后，R2 r设带电粒子加速度为 a ，则 qU/C/d － mg= ma,解得 a=g ，方向竖直向上。

(2 )S 闭合后，流过 R3的总电荷量等于电容器上电荷的增加量，所以Δ Q ＝C ( U /c 一 Uc) ＝ 4× 10－4 C.7、解析 ：理解此电路的工作过程是解决本题的关键。

电容器两端的电压与闪光灯两端的电压相等， 当电源给电容器充电，达到闪光灯击穿电压 U 时，闪光灯被击穿，电容器放电，放电后闪光灯两端电压 小于 U ，断路，电源再次给电容器充电，达到电压 U 时，闪光灯又被击穿，电容器放电，如此周期性充放电容器两端的最大电压为 U ，故电容器所带的最大电荷量为 CU ，B 项错误；闪光灯闪光时电容器放电，所 带电荷量减少， C 项错误；充电时电荷通过 R ，通过闪光灯放电，故充放电过程中通过电阻 R 的电荷量与 通过闪光灯的电荷量一定相等， D 项正确。

8、【解析】 保持 R 1不变，缓慢增大 R 2时，由于 R 0和 R 2串联， R 0两端的电压减小，即平行板电容器的两个极板的电压 U 减小，带电小球受到的电场力 F 电 qE q U 减小 , 悬线的拉力为 F(mg)2 F 电2d将减小， 选项 B 正确，A 错误。

保持 R 2不变，缓慢增大 R 1时， R 0两端的电压不变， F 电不变，悬线的拉力 为 F 不变， C 、 D 错误。

9、 解：(1) 小球进入板间后，受重力和电场力作用，且到A 板时速度为零。

设两板间电压为 U AB 由动能定理得 -mgd - qU AB =0- 1 mv 02①22、解析 : 电容器的电压等于电阻丝 PB 段上的电压，如果 容 C 上的电压也不变，电流计 电容器就要放电。

电流计 越快，放电电流越大。

因此电流计 G 允许通过电流的最大值就决定了P 不滑动，电阻丝 PB 段长度不变，加在电 G 中无电流通过。

若 P 向右滑动， PB 段长度减少，电阻减少，电压也减小， G 中的电流就是电容器放电的电流。

由于滑动的速度越大，电容器上电压减小 P 滑动的最大速度。

L = v Δ t . 设滑动触头 P 滑动的速度为 v, 那么在Δ t 时间内滑过的距离为Δ P 1,P 2为滑动触头的初末位置．那么 P 1,P 2与 B 点间的电压分别为 U 1 ER P1B ,U 2 ER R r L R r 滑动触头 P 从 P 1滑至 P 2的过程中，触头 P 与 B 点间的电压减小量为P 2B LER P 1B P 2B U U 1 U 2 R ER r P1B L P2B在此过程中，电容器的放电量为Δ ER L ER R r L R rER r Q=C ΔU=CRvt Lv t，其中，电容器的电容为L那么 . 根据电流的定义，流过电流计的电流为 IS ER v t 4 kd R r LS 4 kdSERv4 kd R r L又因为流过电流计的电流 I ≤I m ，所以触头 P 滑动时， 所允许的最大速度为vm4 kd R r LI mSER电，使得闪光灯周期性短暂闪光。

要使得充电后达到电压U ，则电源电动势一定大于等于 U ， A 项错误；12、 解：由于稳定后电容器相当于断路，因此或减小 R 1才能增大电容器 C 两端的电压，从而增大其带电量。

改变 R 3不能改变电容器的带电量。

因此选 BD 。

13、解：由于 R 1 和 R 2 串联分压，可知 R 1两端电压一定为 4V ，由电容器的电容知：为使 C 的带电量为 2×10-6C ，其两端电压必须为 1V ，所以 R 3的电压可以为 3V 或 5V 。

因此 R 4 应调节到 20Ω或 4Ω。