如圖8-15電路中,電鍵K1,K2,K3,K4均閉合,在平行板電容器C的極板間懸浮著一帶電油滴P,
。1)若斷開K1,則P將__________;
(2)若斷開K2,則P將________;
。3)若斷開K3,則P將_________;
(4)若斷開K4,則P將_______。
【錯解分析】錯解:(1)若斷開K1,由于R1被斷開,R2上的電壓將增高,使得電容器兩端電壓下降,則P將向下加速運動。
。2)若斷開K2,由于R3被斷開,R2上的電壓將增高,使得電容器兩端電壓下降,則P將向下加速運動。
(3)若斷開K3,由于電源被斷開,R2上的電壓將不變,使得電容器兩端電壓不變,則P將繼續(xù)懸浮不動。
(4)若斷開K4,由于電源被斷開,R2上的電壓將變?yōu)榱悖沟秒娙萜鲀啥穗妷合陆,則P將加速下降。
上述四個答案都不對的原因是對電容器充放電的物理過程不清楚。尤其是充電完畢后,電路有哪些特點不清楚。
【正確解答】
電容器充電完畢后,電容器所在支路的電流為零。電容器兩端的電壓與它所并聯(lián)的兩點的電壓相等。本題中四個開關都閉合時,有R1,R2兩端的電壓為零,即R1,R2兩端等勢。電容器兩端的電壓與R3兩端電壓相等。
。1)若斷開K1,雖然R1被斷開,但是R2兩端電壓仍為零,電容器兩端電壓保持不變,則P將繼續(xù)懸浮不動
。2)若斷開K2,由于R3被斷開,電路再次達到穩(wěn)定時,電容器兩端電壓將升高至路端電壓R2上的電壓仍為零,使得電容器兩端電壓升高,則P將向上加速運動。
。3)若斷開K3,由于電源被斷開,電容器兩端電壓存在一個回路,電容器將放電至極板兩端電壓為零,P將加速下降。
(4)K4斷開,電容器兩端斷開,電量不變,電壓不變,場強不變,P將繼續(xù)懸浮不動!
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科目:高中物理 來源:2014屆江西南昌八一、洪都、麻丘中學高二上期期中物理試卷(解析版) 題型:計算題
(10分)如圖所示的電路中,兩平行金屬板A、B水平放置,兩板間的距離d=40 cm。電源電動勢E=24V,內電阻r=1 Ω,電阻R=15 Ω。閉合 開關S, 待電路穩(wěn)定后,將一帶正電的小球從B板小孔以初速度v0=4 m/s豎直向上射入板間。若小球帶電量為q=-1×10-2 C,質量為m=2×10-2 kg,不考慮空氣阻力。那么,滑動變阻器接入電路的阻值為8Ω時, (取g=10 m/s2)
(1)求滑動變阻器兩端電壓是多少?電源的輸出功率是多少?
(2)帶電小球在兩板間做什么運動?
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