分析 (1)在K1斷開、K2閉合時(shí),R1、R2、R3、串聯(lián)在電路中,根據(jù)閉合電路歐姆定律求得電路中的電流,由部分電路歐姆定律求出電容器的電壓,即可由Q=CU求得電容器的電量.
(2)再將K1閉合,R1和R2被短路,再求出電路中電流和電容器的電壓,并求出電容器的電量,即可得到電容器C電量的改變量.
(3)電容器C的電量不發(fā)生改變,則其電壓不變,根據(jù)串聯(lián)電路分壓規(guī)律求解.
解答 解:(1)K1閉開,K2閉合后,R1、R2、R3串聯(lián)在電路中,電路中的電流為:I1=$\frac{E}{{R}_{1}+{R}_{2}+{R}_{3}+r}$=$\frac{12}{99+15+5+1}$A=0.1A.
電容器C與R2和R3的串聯(lián)電路并聯(lián),故電容器的兩端電壓為:UC=I1(R2+R3)=0.1×20V=2V
故電容器C所帶電量為:Q=CUC=500×10-6×2C=1×10-3C
(2)再將K1閉合時(shí),R1和R2被短路,電路中的電流為:I2=$\frac{E}{{R}_{3}+r}$=$\frac{12}{5+1}$A=2A
此時(shí)電容器C與R3并聯(lián),有:U′C=I2R3=2×5V=10V
C所帶電量為:Q′=C•U′C=500×10-6×10V=5×10-3 C
因此,電容器C的電量增加了△Q=Q′-Q=4×10-3C.
(3)為了使得K1再合上時(shí),電容器C的電量恰好不發(fā)生改變,必須使電容器的電壓不變,設(shè)應(yīng)該把R1的阻值預(yù)先調(diào)為Rx.則有:
$\frac{{R}_{2}+{R}_{3}}{{R}_{x}+{R}_{2}+{R}_{3}+r}$=$\frac{U{′}_{C}}{E}$
代入數(shù)據(jù)解得:Rx=3Ω
答:(1)在K1斷開、K2閉合的狀態(tài)下,電容器C的電量是1×10-3C;
(2)在K2已經(jīng)閉合的情況下,再將K1閉合,電路穩(wěn)定后電容器C的電量將增加4×10-3C.
(3)應(yīng)該把R1的阻值預(yù)先調(diào)為3Ω.
點(diǎn)評 解決本題的關(guān)鍵要明確電路的連接關(guān)系,判斷出電容器的電壓與電阻電壓的關(guān)系,再運(yùn)用閉合電路歐姆定律和電容器的電量公式結(jié)合解答.
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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題
A. | U2<U1 | B. | I2<I1 | ||
C. | $\frac{U_1}{I_1}={R_3}$ | D. | $\frac{{{U_2}-{U_1}}}{{{I_2}-{I_1}}}={R_3}$ |
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科目:高中物理 來源: 題型:多選題
A. | 在開始的2 s內(nèi)穿過線圈的磁通量變化率等于0.08 Wb/s | |
B. | 在開始的2 s內(nèi)穿過線圈的磁通量的變化量等于零 | |
C. | 在開始的2 s內(nèi)線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢大小等于8 V | |
D. | 在第3 s末線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢等于零 |
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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題
A. | 甲表示數(shù)比乙表示數(shù)更接近該電阻兩端原來的電壓 | |
B. | 甲表內(nèi)阻比乙表內(nèi)阻大 | |
C. | 該電阻兩端原來的電壓必在10.1V和10.3V之間 | |
D. | 該電阻兩端原來的電壓必大于10.3V |
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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題
A. | 線圈中感應(yīng)電動(dòng)勢每秒增加2 V | |
B. | 線圈中感應(yīng)電動(dòng)勢每秒減少2 V | |
C. | 線圈中感應(yīng)電動(dòng)勢始終為2 V | |
D. | 線圈中感應(yīng)電動(dòng)勢始終為一個(gè)確定值,但由于線圈有電阻,電動(dòng)勢小于2 V |
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科目:高中物理 來源: 題型:實(shí)驗(yàn)題
次數(shù) | 彈簧長度L/cm | 彈簧長度l/cm | 鉤碼質(zhì)量m/g |
1 | 5.00 | 7.23 | 230 |
2 | 10.00 | 15.56 | 250 |
3 | 15.00 | 16.67 | 50 |
4 | 20.00 | 22.23 | 50 |
5 | 25.00 | 30.56 | 50 |
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科目:高中物理 來源: 題型:多選題
A. | 穿過該閉合回路的磁通量的大小為Bπ(R2-r2) | |
B. | 穿過該閉合回路的磁通量的大小為Bπ(R2+r2) | |
C. | 當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度大小增大時(shí)小圓中感應(yīng)電流的方向?yàn)槟鏁r(shí)針 | |
D. | 當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度大小增大時(shí)小圓中感應(yīng)電流的方向?yàn)轫槙r(shí)針 |
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科目:高中物理 來源: 題型:多選題
A. | 0.15 A | B. | 0.22 A | C. | 0.24 A | D. | 0.32 A |
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科目:高中物理 來源: 題型:實(shí)驗(yàn)題
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