如图所示,电源电动势E=10V、内阻不计,R1=3Ω,R2=2Ω,R3=4Ω,C1=3μF,C2=1μF.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)稳定后S断开,S断开后通过R1的电量是

◎ 题目

如图所示,电源电动势E=10V、内阻不计,R1=3Ω,R2=2Ω,R3=4Ω,C1=3μF,C2=1μF.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)稳定后S断开,S断开后通过R1的电量是多少?
(3)若将C2换为R4=6Ω的电阻,当开关闭合足够长时间后,C1所带的电量为多少?哪板为正?
魔方格

◎ 答案

(1)当S闭合足够长时间后
C1两端的电压即为R1两端的电压 U1=
R 1
R1+R2
E=
3
5
×10V=6V

C1所带电量 Q1=C1U1=3×10-6×6C=1.8×10-5C   
C2两端电压即为总电压 U2=U=10V    
C2所带电量 Q2=C2U2=1×10-6×10C=1.0×10-5C   
(2)S断开后两电容均通过R1和R2放电,所以流过R1的电量应为 Q=Q1+Q2=1.8×10-5C+1.0×10-5C=2.8×10-5C  
(3)将C2换为R4后,R3两端的电压 U3=
R3
R3+R4
U=
4
4+6
×10V=4
V  
C1两端的电压 U1′=U1-U3=2V  
C1所带的电量 Q1′=C1 U1′=3×10-6×2C=6×10-6C       
因为U1>U3,根据外电路中,顺着电流方向电势降低,可知,上、下板电势比电源的负极电势高,上板电势高得多一点,故上板带正电.  
答:
(1)当S闭合时间足够长时,C1和C2所带的电量分别是1.8×10-5C,1.0×10-5C.
(2)稳定后S断开,S断开后通过R1的电量是2.8×10-5C.
(3)若将C2换为R4=6Ω的电阻,当开关闭合足够长时间后,C1所带的电量为6×10-6C,上板带正电.

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析,试题“如图所示,电源电动势E=10V、内阻不计,R1=3Ω,R2=2Ω,R3=4Ω,C1=3μF,C2=1μF.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)稳定后S断开,S断开后通过R1的电量是…”主要考查了你对  【闭合电路欧姆定律】  等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”,你可以点击相应的链接进行查看和学习。

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