Question

7．如圖所示，電路中開關(guān)S斷開，一平行板電容器的電容C=5μF，電源電動勢E=6V，內(nèi)阻r=1Ω，R₁=2Ω，R₂=3Ω，R₃=7.5Ω，從開關(guān)合上到電路穩(wěn)定的過程中，則通過電流表的電荷量是（　�。�

• A． 1.5×10^-5C
• B． 9.0×10^-6C
• C． 6.0×10^-6C
• D． 2.4×10^-5C

Answer 1

分析 S斷開電路穩(wěn)定時，電容器的電壓就是R₂的電壓，根據(jù)閉合電路歐姆定律求出電壓，再根據(jù)Q=UC求出電量．S合上電路穩(wěn)定后，R₁與R₂串聯(lián)后再與R₃并聯(lián)，電容器的電壓就是R₁的電壓，先根據(jù)閉合電路歐姆定律和部分電路歐姆定律求出電容器的電壓，再求解電容器的帶電量，根據(jù)電容器電荷量的變化情況和極板帶電情況，求解通過電流表的電荷量．

解答 解：S斷開，C相當于斷路，R₃中無電流，C兩端電壓即R₂兩端電壓
電容器的電壓  U₂=$\frac{E}{{R}_{1}+{R}_{2}+r}•{R}_{2}=\frac{6}{2+3+1}$×3V=3V；
電容器的帶電量  Q=CU₂=5μF×3V=1.5×10^-5C，且a板帶正電，b板帶負電．
S閉合，R₁與R₂串聯(lián)后再與R₃并聯(lián)，C兩端電壓即R₁兩端電壓，由電路分析：
 外電路總電阻為 R_外=$\frac{（{R}_{1}+{R}_{2}）{R}_{3}}{{R}_{1}+{R}_{2}+{R}_{3}}=\frac{（2+3）×7.5}{2+3+7.5}$Ω=3Ω
電容器的電壓  U₁=$\frac{{R}_{1}}{{R}_{1}+{R}_{2}}•\frac{E}{r+{R}_{外}}$•R_外=$\frac{2}{2+3}×\frac{6}{1+3}$×3V=1.8V
電容器的帶電量 Q′=CU₁=9.0×10^-6C．且a板帶負電，b板帶正電．
據(jù)此通過電流表的電量△Q=Q+Q′=1.5×10^-5C+9.0×10^-6C=2.4×10^-5C．
故選：D

點評 本題主要考查了閉合電路歐姆定律的直接應用，要求同學們能理清電路的結(jié)構(gòu)，明確電路結(jié)構(gòu)變化時，電容器的電壓如何變化，電荷怎樣移動，從而判斷出電流表中的電流方向．