高中物理题一道(电路中接一电动势为4V,内电阻为2Ω的直流电源,电阻R1、R2、R3、R4的阻……)

作者&投稿:端怡 (若有异议请与网页底部的电邮联系)
如图所示,电路中接电动势为4V,内电阻为2Ω的直流电源,电阻R1、R2、R3、R4的阻值均为4Ω,电容器的电容~

(1)根据闭合电路欧姆定律:I=ER3+R4+r=44+4+2A=0.4A故电流表的读数为0.4A.(2)U3=IR3=0.4×4V=1.6V Q=CU3=4.8×10-5C故电容器所带的电荷量为4.8×10-5C(3)因R1、R2并联,且R1=R2,所以在放电回路中通过R2的电量为 Q2=2.4×10?5C故通过R2的电荷量为2.4×10-5C.

(1)开关S处于断开状态时,电容器两极板间的电压等于R3两端的电压,为: U3=R3R2+R3+rE=84+8+2×28V=16V(2)S闭合后,外电路总电阻为 R=R1(R2+R3)R1+(R2+R3)=12×(4+8)12+4+8Ω=6Ω路端电压为 U=RR+rE=66+2×28V=21V则电阻R3两端电压为 U3′=R3UR2+R3=8×214+8V=14V(3)设微粒质量为m,电量为q,当开关S断开时有:qU3d=mg当开关S闭合后,设微粒加速度为a,则 mg-qU′3d=ma设微粒能从C的电场中射出,则水平方向:t=Lv0竖直方向:y=12at2由以上各式求得:y=6.25×10-3m>d2,故微粒不能从C的电场中射出.答:(1)开关S处于断开状态时,电容器两极板间的电压为16V.(2)开关S处于闭合状态时,电容器两极板间的电压为14V.(3)微粒不能从C的电场中射出.

在第1问中,是电路稳定后的情况,这时电容器是没有充放电电流的,相当于断路的器件,不管它,R1和R2被短路(电流表内阻不计,相当于一条导线),外电路就是R3和R4两个电阻串联,所以电流表的读数就是 电动势 / 回路总电阻 ,明白了吧。
第2问中,由上一问分析知,R1和R2是没有电流通过的,所以是等势体,电容器的电压就等于R3两端的电压,即电容器所带的电荷量 Q=C*U3 。

第一问中 电流表内阻不计 当电路稳定后 我们可以看成是R1 R2被短路 电流表的读数就是干路电流的值 所以就是E/R3+R4+r
第二问中 R2 R3与电容器是并联的 因为R2被电流表短路了 所以R2上无电压 我们可以看成与电容器并联的就只有R3了 又R3的电压与电容器相等 所以就是Q=C*U3

第一问答案中E/R3+R4+r为什么?

很简单 电流表 与R1 R2 并联且电流表 忽略内阻 可以看成导线 直接使R1 R2短路 而R3 R4 仍然处于工作电路中 所以 E/R3+R4+r
第二问为什么Q=C*U3?跟U3有什么关系不是U2+U3么?
其实就是 你没理解 第一题里的 R1 R2短路 才会由此
R1 R2 短路时 请问 其两头还有电压吗
显然没有了 所以 电容 所对应的电压 是R3两头的 电压 你说呢??
疑惑


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