问题
问答题
如图所示的电路中,电源的电动势E=10V,内阻忽略不计,电阻的阻值分别为R1=R2=20Ω、R3=10Ω,滑动变阻器的最大阻值R=40Ω,电容器的电容C=20μF,则:
(1)将滑动触头P置于ab中点,合上电键S,待电路稳定后电容器的M极板所带的电量;
(2)闭合电键S,当滑动触头P缓慢地从a点移到b点的过程中,通过导线BM的电量为多大?
答案
(1)电键S闭合,电路稳定时
BD两点的电势差UBD=
=5V①R2E R1+R2
PD两点的电势差UPD=
=4V②RPbE R+R3
则BP两点的电势差UBP=UBD-UPD=5-4=1V③
则电容器两端的电量Q=UBPC=(UBC-UPC)C=1×20×10-6=2.0×10-5C;
(2)P在a点时,UPD=
④RabE R+R3
UBP=UBD-UPD⑤
电容器M板带电量QM=CUBP⑥
P在b点时UBP=UBD⑦
电容器M板带电量
=CQ /M
⑧U /BP
通过导线BM的电量Q=
-QM⑨Q /M
由④⑤⑥⑦⑧⑨式解得Q=1.6×10-5C;
答:(1)电路稳定后电容器的M极板所带的电量为2.0×10-5C;(2)通过导线BM的电量为1.6×10-5C.