Question

7．如圖所示，電源電動(dòng)勢(shì)E=6V，內(nèi)阻r=1Ω，電阻R₁=2Ω，R₂=3Ω，R₃=7.5Ω，電容器電容C=4μF，開關(guān)S原來斷開，現(xiàn)在合上開關(guān)S到電路穩(wěn)定，則（　�。�

• A． S斷開時(shí)電容器的電壓為3V
• B． S斷開時(shí)電容器a極板帶負(fù)電
• C． S合上電路穩(wěn)定后電容器b極板帶負(fù)電
• D． 從S斷開到合上開關(guān)S且電路穩(wěn)定后，流過電流表的電量為1.92×10^-5C

Answer 1

分析 S斷開電路穩(wěn)定時(shí)，電容器的電壓等于R₂的電壓，根據(jù)閉合電路歐姆定律求出電容器的電壓．根據(jù)兩極板電勢(shì)關(guān)系，分析極板的電性．
S合上電路穩(wěn)定后，R₁與R₂串聯(lián)后再與R₃并聯(lián)，電容器的電壓等于R₁的電壓，由電勢(shì)高低分析極板的電性．根據(jù)閉合電路歐姆定律和部分電路歐姆定律求出電容器的電壓，由△Q=C△U求得電容器極板電量的變化量，即為流過電流表的電量．

解答 解：AB、S斷開，C相當(dāng)于斷路，R₃中無電流，C兩端電壓等于R₂兩端電壓，由于a極板的電勢(shì)比b極板的電勢(shì)高，所以電容器a極板帶正電．
電容器的電壓：U₁=$\frac{{R}_{2}}{{R}_{1}+{R}_{2}+r}$E=$\frac{3}{2+3+1}$×6V=3V；故A正確，B錯(cuò)誤．
CD、S合上電路穩(wěn)定后，R₁與R₂串聯(lián)后再與R₃并聯(lián)，C兩端電壓等于R₁兩端電壓，b極板的電勢(shì)比a極板的電勢(shì)高，所以電容器b極板帶正電．
由電路分析知，外電路總電阻為：R_外=$\frac{（{R}_{1}+{R}_{2}）{R}_{3}}{{R}_{1}+{R}_{2}+{R}_{3}}$=$\frac{（2+3）×7.5}{2+3+7.5}$Ω=3Ω
電容器的電壓為：U₂=$\frac{{R}_{1}}{{R}_{1}+{R}_{2}}$•$\frac{{R}_{外}}{{R}_{外}+r}$E=$\frac{2}{2+3}$×$\frac{3}{3+1}$×6V=1.8V．
流過電流表的電量為 Q=CU₁+CU₂=4×10^-6×（3+1.8）C=1.92×10^-5C，故C錯(cuò)誤，D正確．
故選：AD

點(diǎn)評(píng) 本題主要考查了串并聯(lián)電路的特點(diǎn)及閉合電路歐姆定律的直接應(yīng)用，要求同學(xué)們能理清電路的結(jié)構(gòu)，明確電路結(jié)構(gòu)變化時(shí)，電容器的電壓如何變化．