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=

R2E
R1+R2
=5V①

PD两点的电势差UPD=

RPbE
R+R3
=4V②

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=

RabE
R+R3

UBP=UBD-UPD

电容器M板带电量QM=CUBP

P在b点时UBP=UBD

电容器M板带电量

Q/M
=C
U/BP

通过导线BM的电量Q=

Q/M
-QM

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.

单项选择题 B型题
单项选择题