Question

13．如圖所示的電路中，電源電動勢為E、內阻為r=0，R₂=3R₁，R₃=R₄．當R2的滑動片P從最右端向最左端滑動的過程中，下列說法正確（　　）

• A． 電容器先放電，后充電
• B． 導線EF上的電流方向始終從F到E
• C． 電容器的最大電荷量為$\frac{EC}{2}$
• D． 電容器上板的電勢總比下板的電勢低

Answer 1

分析 當R₂的滑動片P從最右端向最左端滑動的過程中，分析四個電阻電壓的變化，在外電路中，順著電流方向，電勢降低，假設電源的負極電勢為零，F(xiàn)點的電勢等于R₂的電壓，電容器的電壓等于R₁與R₃的電壓之差或R₂與R₄的電壓之差，確定電容器的電壓變化，判斷其處于充電還是放電狀態(tài)，即可判斷通過F的電流方向．

解答 解：A、電源內阻不計，路端電壓等于電源的電動勢，保持不變．
移動P之前，根據(jù)串聯(lián)電路的特性可知，R₂的電壓大于R₄的電壓，電容器上板電勢高于下板電勢，上板帶正電．
當R₂的滑動片P從最右端向最左端滑動的過程中，R₃與R₄的電壓比不變，兩個電阻的電壓不變．R₂減小，分擔的電壓減小，假設電源的負極電勢為零，F(xiàn)點的電勢等于R₂的電壓，F(xiàn)的電勢高于零，則知F點的電勢降低，而電容器下板電勢不變．所以電容器的電壓降低，電容器放電，電流方向：從E到F．當滑動到使R₂=R₁時，電容器兩端的電勢差為零；再向左移動時，電容器要充電；下板上的電勢高于上極板，則電流方向為由E到F；故AB正確；D錯誤；
C、當兩板上電勢差最大時，電量最大，由以上分析可知，當滑片在最右側時電勢差最大；最大值為：$\frac{2E}{3}$-$\frac{E}{2}$=$\frac{E}{6}$；故最大電荷量為Q=$\frac{EC}{6}$；故C錯誤；
故選：AB．

點評 本題關鍵要分析電容器兩板電勢高低，確定電性，根據(jù)電壓變化，判斷電量變化，即可確定電流的方向．注意電容器在直流電路中可以視為開路．