Question

如圖所示的電路中，電源電動勢E=6V，內電阻r=1Ω，R₁=3Ω，R₂=6Ω，電容器的電容C=3.6μF，二極管D具有單向導電性，開始時，開關S₁閉合，S₂斷開，電容器兩板間有一帶電液滴處于靜止狀態，（　�。�

• A、合上S₂，待電路穩定以后，電液將向上運動
• B、合上S₂，待電路穩定以后，電容器上電量變化量為1.8×10^-6C
• C、合上S₂，待電路穩定以后再斷開S₁，流過R₁的電量為1.44×10^-5C
• D、合上S₂，待電路穩定以后再斷開S₁，流過R₁的電量為9.6×10^-6C

Answer 1

分析：1、開關S₂斷開時，電阻R₁和電源構成閉合電路，電容器上端帶正電，根據閉合電路歐姆定律求出R₁兩端的電壓，即為電容器兩端的電壓．合上S₂，由于二極管的單向導電性，知R₁和R₂并聯，電容器上端帶正電，根據閉合電路歐姆定律求出其兩端的電壓，即為電容器兩端的電壓．根據△Q=（U₂-U₁）C求出電容器電量的變化量．
2、斷開S₁后，R₁和R₂的電流與阻值成反比，因而流過的電量與阻值也成反比，知道合上S₂時電容器的帶電量，即可求出流過R₁的電量．

解答：解：A、B、設開關S₁閉合，S₂斷開時，電容器兩端的電壓為U₁，干路電流為I₁，根據閉合電路歐姆定律有
I1=

E

R1+r

=1.5A
U₁=I₁R₁=4.5V
合上開關S₂后，設電容器兩端電壓為U₂，干路電流為I₂，根據閉合電路歐姆定律有
I2=

E

R1R2 R1+R2 +r

=2A
U1=I2

R1R2

R1+R2

=4V
所以閉合后電容器上的電壓減小，場強減小，電場力就減小，故重力大于電場力，帶電液滴向下運動．
所以電容器上電量變化了△Q=（U₂-U₁）C=-1.8×10^-6C
故電容器的電量減少了1.8×10^-6C．
故A錯誤、B正確．
C、D、合上S₂后，設電容器上的電量為Q，則Q=CU₂=1.44×10^-5C
斷開S₁后，R₁和R₂的電流與阻值成反比，因而流過的電量與阻值也成反比，故流過R₁的電量Q1=

R2

R1+R2

Q=9.6×10-6C
故斷開S₁后流過R₁的電量是9.6×10^-6C．故C錯誤、D正確．
故選：BD．

點評：解決本題的關鍵掌握閉合電路歐姆定律，以及掌握處理含容電路的方法．