Question

【題目】某同學(xué)設(shè)計了一個探究電容器所帶電荷量與電容器兩極板間電壓關(guān)系的實驗，實驗電路如圖甲所示，其中P為電流傳感器，V為理想電壓表．實驗時，先將開關(guān)S1閉合，單刀雙擲開關(guān)S2擲向a，調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑動頭到某位置使電容器C充電，當(dāng)電路穩(wěn)定后記錄理想電壓表的示數(shù)．再迅速將開關(guān)S2擲向b，使電容器放電．電流傳感器P將電容器充、放電過程中的電流數(shù)據(jù)傳送給計算機(jī)，在計算機(jī)上可顯示出電流i隨時間t變化的圖象如圖乙所示．然后改變滑動變阻器滑動頭的位置，重復(fù)上述步驟，記錄多組電流隨時間變化的圖象和電壓表的示數(shù)．對于這個實驗過程和由圖象及數(shù)據(jù)所得出的結(jié)果，下列說法中正確的是(　 　)

A. 流過電流傳感器P的充電電流和放電電流方向相同

B. 圖乙中的第①段(充電階段)電流曲線與橫軸所圍圖形的面積表示電容器充電結(jié)束時所帶的電荷量

C. 電容器所帶電荷量與電容器兩極板間電壓的關(guān)系圖象應(yīng)為一條過原點(diǎn)的傾斜直線

D. 電容器充電結(jié)束時所帶電荷量與滑動變阻器滑動頭的位置無關(guān)

Answer 1

【答案】BC

【解析】從圖中可知，電容器的左端為正，充電過程中電流從電源正極流向電容正極，放電過程電流從電容的正極流出，所以充電和放電電流方向不同，A錯誤。根據(jù)公式Q=It可得圖乙中的第①段（充電階段）電流曲線與橫軸所圍圖形的面積表示電容器充電結(jié)束時所帶的電荷量，B正確。因為電容器的電容是恒定不變的，所以根據(jù)公式卡德爾Q=CU,即Q是關(guān)于U 的一次函數(shù)，所以電容器充電結(jié)束時所帶電荷量隨電容器充電結(jié)束時兩極間電壓變化的關(guān)系圖象應(yīng)為一條過原點(diǎn)的傾斜直線，C正確。因為電容器是跟滑動變阻器的左端并聯(lián)在一起的，所以電容器的充電結(jié)束時的電壓和滑動片的位置有關(guān)，根據(jù)公式可知電容器充電結(jié)束時所帶電荷量與滑動變阻器滑動頭的位置，所以D錯誤。