如圖所示的電路中,電源電動(dòng)勢(shì)E=6V,內(nèi)阻r=1Ω,電阻R1=3Ω,R2=6Ω,電容器的電容C=3.6μF,二極管D具有單向?qū)щ娦,開始時(shí),開關(guān)S1閉合,S2斷開。

(1)合上S2,待電路穩(wěn)定以后,求電容器C上電量變化了多少?
(2)合上S2,待電路穩(wěn)定以后再斷開S1,求斷開S1后流過R1的電量是多少?

(1)-1.8×10-6C;(2)9.6×10-6C。

解析試題分析:(1)設(shè)開關(guān)S1閉合,S2斷開時(shí),電容兩端的電壓為U1,干路電流為I1
根據(jù)閉合電路歐姆定律有 ,     =      (2分)
合上開關(guān)S2后,電容電壓為U2,干路電流為I2.根據(jù)閉合電路歐姆定律有
,     =   (2分)
所以電容器上電量變化了△Q=(U2-U1)C=-1.8×10-6C(2分)
(2)合上S2后,電容上電量為Q,Q=CU2=1.44×10-5C(1分)
斷開S1后,R1和R2組成并聯(lián)電路,二者的電流與阻值成反比,而電壓又相等,
故流過的電量與阻值成反比。
故流過的電量Q1==9.6×10-6C(3分)
考點(diǎn):全電路歐姆定律,電容器的電容及其計(jì)算。

練習(xí)冊(cè)系列答案
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:計(jì)算題

能的轉(zhuǎn)化與守恒是自然界普遍存在的規(guī)律,如:電源給電容器的充電過程可以等效為將電荷逐個(gè)從原本電中性的兩極板中的一個(gè)極板移到另一個(gè)極板的過程. 在移動(dòng)過程中克服電場(chǎng)力做功,電源的電能轉(zhuǎn)化為電容器的電場(chǎng)能.實(shí)驗(yàn)表明:電容器兩極間的電壓與電容器所帶電量如圖所示.

(1)對(duì)于直線運(yùn)動(dòng),教科書中講解了由v-t圖像求位移的方法.請(qǐng)你借鑒此方法,根據(jù)圖示的Q-U圖像,若電容器電容為C,兩極板間電壓為U,求電容器所儲(chǔ)存的電場(chǎng)能.
(2)如圖所示,平行金屬框架豎直放置在絕緣地面上.框架上端接有一電容為C的電容器.框架上一質(zhì)量為m、長(zhǎng)為L(zhǎng)的金屬棒平行于地面放置,離地面的高度為h.磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)與框架平面相垂直.現(xiàn)將金屬棒由靜止開始釋放,金屬棒下滑過程中與框架接觸良好且無(wú)摩擦.開始時(shí)電容器不帶電,不計(jì)各處電阻.

求a. 金屬棒落地時(shí)的速度大小
b. 金屬棒從靜止釋放到落到地面的時(shí)間

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:計(jì)算題

如圖所示為研究電子槍中電子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的簡(jiǎn)化模型示意圖.在xOy平面的第一象限,存在以x軸、y軸及雙曲線的一段(0≤x≤L,0≤y≤L)為邊界的勻強(qiáng)電場(chǎng)區(qū)域Ⅰ;在第二象限存在以x=-L、x=-2L、y=0、y=L的勻強(qiáng)電場(chǎng)區(qū)域Ⅱ.兩個(gè)電場(chǎng)大小均為E,不計(jì)電子所受重力,電子的電荷量為e,則:

(1)求從電場(chǎng)區(qū)域Ⅰ的邊界B點(diǎn)(B點(diǎn)的縱坐標(biāo)為L(zhǎng))處由靜止釋放電子,到達(dá)區(qū)域Ⅱ的M點(diǎn)時(shí)的速度;
(2) 求(1)中的電子離開MNPQ時(shí)的坐標(biāo);
(3)證明在電場(chǎng)區(qū)域Ⅰ的AB曲線上任何一點(diǎn)處,由靜止釋放電子恰能從MNPQ區(qū)域左下角P點(diǎn)離開;

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:計(jì)算題

(10分)兩根光滑的長(zhǎng)直金屬導(dǎo)軌MN、M′N′平行置于同一水平面內(nèi),導(dǎo)軌間距為l,電阻不計(jì),M、M′處接有如圖所示的電路,電路中各電阻的阻值均為R,電容器的電容為C.長(zhǎng)度也為l、阻值同為R的金屬棒ab垂直于導(dǎo)軌放置,導(dǎo)軌處于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B、方向豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中.a(chǎn)b在外力作用下向右勻速運(yùn)動(dòng)且與導(dǎo)軌保持良好接觸,在ab運(yùn)動(dòng)距離為x的過程中,整個(gè)回路中產(chǎn)生的焦耳熱為Q.求:

(1)ab運(yùn)動(dòng)速度v的大;
(2)電容器所帶的電荷量q.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:計(jì)算題

(12分)如圖所示,一帶電粒子以速度v0沿上板邊緣垂直于電場(chǎng)線射入勻強(qiáng)電場(chǎng),它剛好貼著下板右邊緣飛出.已知?jiǎng)驈?qiáng)電場(chǎng)兩極板長(zhǎng)為L(zhǎng),間距為d,粒子的重力忽略不計(jì)。求:
(1)如果帶電粒子的速度變?yōu)?img src="http://thumb.zyjl.cn/pic5/tikupic/33/f/1echu2.png" style="vertical-align:middle;" />v0,則離開電場(chǎng)時(shí),沿場(chǎng)強(qiáng)方向偏轉(zhuǎn)的距離為多少?
(2)如果帶電粒子的速度變?yōu)?img src="http://thumb.zyjl.cn/pic5/tikupic/33/f/1echu2.png" style="vertical-align:middle;" />v0,板長(zhǎng)L不變,當(dāng)它的豎直位移仍為d時(shí),它的水平總位移為多少?

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:計(jì)算題

(10分)如圖所示,甲圖是用來(lái)使帶正電的離子加速和偏轉(zhuǎn)的裝置.乙圖為該裝置中加速與偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)的等效模擬.以y軸為界,左側(cè)為沿x軸正向的勻強(qiáng)電場(chǎng),場(chǎng)強(qiáng)為E;右側(cè)為沿y軸負(fù)方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)。已知OA⊥AB,OA=AB,且OB間的電勢(shì)差為U0。若在x軸的C點(diǎn)無(wú)初速地釋放一個(gè)電荷量為q、質(zhì)量為m的正離子(不計(jì)重力),結(jié)果正離子剛好通過B點(diǎn).求:

(1)CO間的距離d;
(2)粒子通過B點(diǎn)的速度大。

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:計(jì)算題

一個(gè)初速度為零的電子通過電壓為U的電場(chǎng)加速后,從C點(diǎn)沿水平方向飛入電場(chǎng)強(qiáng)度為E的勻強(qiáng)電場(chǎng)中,到達(dá)該電場(chǎng)中另一點(diǎn)D時(shí),電子的速度方向與電場(chǎng)強(qiáng)度方向的夾角正好是120°,如圖所示。試求C、D兩點(diǎn)沿電場(chǎng)強(qiáng)度方向的距離y。

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一束電子流在經(jīng)U =5000V的加速電壓加速后,在距兩極板等距處垂直進(jìn)入平行板間的勻強(qiáng)電場(chǎng),如圖所示.若兩板間距d ="1.0" cm,板長(zhǎng)l ="5.0" cm,那么,要使電子能 從平行板間飛出,兩個(gè)極板上最多能加多大電壓?

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(10分) 如圖以y軸為邊界,右邊是一個(gè)水平向左的E1=1×104N/C勻強(qiáng)電場(chǎng),左邊是一個(gè)與水平方向成45°斜向上的E2=×104N/C勻強(qiáng)電場(chǎng),現(xiàn)有一個(gè)質(zhì)量為m=1.0g,帶電量q=1.0×10-6C小顆粒從坐標(biāo)為(0.1,0.1)處?kù)o止釋放。忽略阻力,g=10m/s2。 求

(1)第一次經(jīng)過y軸時(shí)的坐標(biāo)及時(shí)間
(2)第二次經(jīng)過y軸時(shí)的坐標(biāo)

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