Question

（10分）如圖所示的電路中，電源的電動(dòng)勢(shì)E=10V，內(nèi)阻可忽略不計(jì)，各電阻的阻值分別為R₁=20Ω，R₂=30Ω，滑動(dòng)變阻器的最大阻值R=50Ω，電容器的電容C=20μF，則：

（1）合上電鍵S，將滑動(dòng)觸頭P置于滑動(dòng)變阻器最左端a點(diǎn)時(shí)，電路穩(wěn)定后電容器的上極板M帶何種電荷？所帶的電量為多少？
（2）電鍵S保持閉合，把滑動(dòng)觸頭P緩慢地從最左端a點(diǎn)移到最右端b點(diǎn)的過(guò)程中，通過(guò)導(dǎo)線中D點(diǎn)的電荷量為多大？
（3）滑動(dòng)觸頭P移到最右端b點(diǎn)后，斷開(kāi)電鍵S，電容器放電過(guò)程中流過(guò)R2的電荷量是多少？

Answer 1

（1）負(fù)電；；（2）2×10^-4C；（3）8.4×10^-5C

試題分析：（1）開(kāi)關(guān)S閉合，滑動(dòng)觸頭P處于a點(diǎn)時(shí)，電容器C與電阻R關(guān)聯(lián)，電容器兩極板MN間的電壓： ①（1分）
此時(shí)電容器上極板M帶負(fù)電           （1分）
電荷量：    ②（2分）（因前已判斷電性，未寫(xiě)“—”號(hào)不扣分）
（2）滑動(dòng)觸頭P處于b點(diǎn)時(shí)，電容器C與電阻R₂并聯(lián)，電容器兩極板MN間電壓：
    ③（1分）
此時(shí)電容器上板M帶正電，電荷量：Q_{M`</sub>=-CU<sub>2</sub>=1.2×10<sup>-4</sup>C    ④（1分）
所以這過(guò)程中通過(guò)D點(diǎn)的電荷量為：Q<sub>M`}-Q=2×10^-4C        ⑤（1分）
（3）（3分）電鍵S斷開(kāi)，電容器C通過(guò)兩并聯(lián)支路放電，通過(guò)R₂的電荷量：
Q₂=[（R₁+R）/（R₂+R₁+R）] Q_M`=8.4×10^-5C                 ⑥（3分）