专题:含有电容器的直流电路分析

专题:含有电容器的直流电路分析

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1、专题:含有电容器的直流电路分析电容器是一个储存电能的元件。在直流电路中,当电容器充放电时,电路里有充放电电流,一旦电路达到稳定状态,电容器在电路中就相当于一个阻值无限大(只考虑电容器是理想的不漏电的情况)的元件,在电容器处电路看做是断路,简化电路时可去掉它。简化后若要求电容器所带电荷量时,可在相应的位置补上。解决含电容器的直流电路问题的一般方法:(1)通过初末两个稳定的状态来了解中间不稳定的变化过程。(2)只有当电容器充、放电时,电容器支路中才会有电流,当电路稳定时,电容器对电路的作用是断路。(3)电路稳定时,与电容器串联的电阻为等势体,电容器的电压为与之并联的电阻两端的电压。(4)

2、在计算电容器的带电荷量变化时,如果变化前后极板带电的电性相同,那么通过所连导线的电荷量等于始末状态电容器电荷量之差;如果变化前后极板带电的电性相反,那么通过所连导线的电荷量等于始末状态电容器电荷量之和。[典例1] (2013·宁波模拟)如图1所示,R1、R2、R3、R4均为可变电阻,C1、C2均为电容器,电源的电动势为E,内阻r≠0。若改变四个电阻中的一个阻值,则(  )图1A.减小R1,C1、C2所带的电量都增加B.增大R2,C1、C2所带的电量都增加C.增大R3,C1、C2所带的电量都增加D.减小R4,C1、C2所带的电量都增加[解析] R1上没有电流流过,R1是等势体,故减小R

3、1,C1两端电压不变,C2两端电压不变,C1、C2所带的电量都不变,选项A错误;增大R2,C1、C2两端电压都增大,C1、C2所带的电量都增加,选项B正确;增大R3,C1两端电压减小,C2两端电压增大,C1所带的电量减小,C2所带的电量增加,选项C错误;减小R4,C1、C2两端电压都增大,C1、C2所带的电量都增加,选项D正确。[答案] BD[典例2](2012·江西省重点中学联考)如图2所示电路中,4个电阻阻值均为R,电键S闭合时,有质量为m、带电量为q5的小球静止于水平放置的平行板电容器的正中间。现断开电键S,则下列说法正确的是(  )图2A.小球带负电B.断开电键后电容器的带电

4、量减小C.断开电键后带电小球向下运动D.断开电键后带电小球向上运动解析:选ABC 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,说明所受电场力向上,小球带负电,选项A正确;断开电键后电容器两端电压减小,电容器的带电量减小,带电小球所受电场力减小,带电小球向下运动,选项C正确D错误。针对训练.1如图3所示的电路中,R1是定值电阻,R2是光敏电阻,电源的内阻不能忽略。闭合开关S,当光敏电阻上的光照强度增大时,下列说法中正确的是(  )图3A.通过R2的电流减小B.电源的路端电压减小C.电容器C所带的电荷量增加D.电源的效率增大2.(多选)电源、开关S、定值电阻R1、光敏电阻R2和

5、电容器连接成如图4所示的电路,电容器的两平行板水平放置。当开关S闭合,并且无光照射光敏电阻R2时,一带电液滴恰好静止在电容器两板间的M点。当用强光照射光敏电阻R2时,光敏电阻的阻值变小,则(  )图4A.液滴向下运动B.液滴向上运动C.电容器所带电荷量减少D.电容器两极板间电压变大53.如图5所示的电路,闭合开关S,滑动变阻器滑片P向左移动,下列结论正确的是(  )图5A.电流表读数变小,电压表读数变大B.小电泡L变亮C.电容器C上电荷量减小D.电源的总功率变大4.如图6所示,平行金属板中带电质点P原处于静止状态,不考虑电流表和电压表对电路的影响,当滑动变阻器R4的滑片向b端移动时,

6、则(  )图6A.电压表读数减小B.电流表读数减小C.质点P将向上运动D.R3上消耗的功率逐渐增大1如图所示,E=10V,r=1Ω,R1=R3=5Ω,R2=4Ω,C=100μF。当S断开时,电容器中带电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52.如图2-7-26所示,E=10V,r=1Ω,R1=R3=5Ω,R2=4Ω,C=100μF.当S断开时,电容器中带电粒子恰好处于静止状态.求:图2-7-26(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.3.如图7-2-18所示电路中,开关S闭合一段时

7、间后,下列说法中正确的是(  )图7-2-18A.将滑片N向右滑动时,电容器放电B.将滑片N向右滑动时,电容器继续充电C.将滑片M向上滑动时,电容器放电D.将滑片M向上滑动时,电容器继续充电4.(2010·高考安徽卷)如图7-2-21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(  图7-2-2

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