高二物理含容电路试题答案及解析

高二物理含容电路试题答案及解析1.图示电路中，电源内阻为r，电容器的两块极板A、B间有一带电油滴恰能静止．把R1的滑动片向右滑动时，下列说法中正确的是（）A．电流表读数减小，油滴向下运动B．电流表读数减小，油滴向上运动C．电流表读数增大，油滴向下运动D．电流表读数增大，油滴向上运动【答案】B【解析】当R1的滑动片向右滑动时，R1增大，外电路总电阻增大，根据闭合电路欧姆定律得知，干路电流减小，则知电流表读数减小．干路电流减小，电源的内电压减小，路端电压增大，则电容器板间电压增大，板间电场强度增大，油滴所受的电场力增大，则油滴向上运动．故B正确．故选B【考点】电路的动态变化分析2.电源和一个水平放置的平行板电容器、三个电阻组成如图所示的电路。

当开关S闭合后，电容器中有一个带电液滴正好处于静止状态。

现将开关S断开，则以下判断正确的是A．液滴仍保持静止状态B．液滴将向上运动C．电容器上所带的电荷将减为零D．电容器上所带的电荷将增大【答案】BD【解析】由电路图可知，当开关闭合时，电容器与电阻R2并联，其电压等于R2两端的电压，此时带电液滴处于静止状态，电场力等与重力；当开关断开时，电容器与电源并联，其电压增大，电场力变大，所带电量增加，所以带电液滴向上运动，故选项BD正确AC错误．【考点】本题考查了含容电路的分析，关键在于明确电容器与哪部分电路并联，其电压如何变化，再结合其他条件解答．3.如图所示是一个由电池、电阻R与平行板电容器组成的串联电路，在减小电容器两极板间距离的过程中：A．电容器A板始终带正电荷B．电容器的电容变小C．电阻R中有从a流向b的电流D．A、B板间的电场强度不变【答案】A【解析】在减小电容器两板间距离的过程中，电容C增大，电压U不变，则电量Q=CU增大，电容器充电．由于电容器上极板带正电，则电阻R中有从b流向a的电流．故A正确，BC错误．由分析可知，U不变，d减小，E变大．故D错误．【考点】电容器的电容及充电放电。

4.（6分）在如图所示的电路中，电源的电动势E=3.0V，内阻r=1.0Ω，电阻R1=10Ω，R2=10Ω，R3=30Ω，R4=35Ω，电容器的电容C=100μF，电容器原来不带电。

求接通开关S后流过R4的总电量。

【答案】【解析】由电阻的串并联公式，得闭合电路的总电阻为由欧姆定律得，通过电源的电流电源的端电压电阻R3两端的电压通过R4的总电量就是电容器的电量由以上各式并代入数据解得【考点】本题考查恒定电流问题的计算。

5.如图所示，平行板电容器C与一电源E连接， P为一自动控制元件，只有自a向b的电流通过P时，P才会自动控制外电路，关于该电路的工作原理，下列叙述正确的是()A．当电键S闭合后，增大平行板电容器两板间距离，P会对外电路起到控制作用B．当电键S闭合后，减小平行板电容器两板间距离，P会对外电路起到控制作用C．将电键S断开，增大平行板电容器两板间距离，P会对外电路起到控制作用D．将电键S断开，减小平行板电容器两板间距离，P会对外电路起到控制作用【答案】B【解析】当电键S闭合后，电容器极板间的电压不变，增大平行板电容器两板间距离，由电容的决定式知，电容减小，由分析得知，极板上的带电量减小，电容器放电，电流方向为自b向a通过P，由题设可知：P不会对外电路起到控制作用，故A错误；当电键S闭合后，电容器极板间的电压不变，减小两极板间的距离，由电容的决定式知，电容增大，由分析得知，极板上的带电量增大，电容器充电，电流方向为自a向b的通过P，由题设可知：P会对外电路起到控制作用，故B正确；将电键S断开，无论增大或是减小平行板电容器两板间距离，极板上的带电量保持不变，无电流通过P，由题设可知：P不会对外电路起到控制作用，故CD错误．所以选B．【考点】本题考查平行板电容器的电容、电压、电量的关系以及应用这些关系解决具体问题的能力．6.如图所示的电路中，电源电动势为E，内电阻为r，在平行板电容器C中恰好有一带电粒子处于悬空静止状态，当变阻器R的滑动触头向左移动时，带电粒子将()A．向上运动B．向下运动C．静止不动D．不能确定运动状态的变化【答案】B【解析】当变阻器的滑动触头向左移动时，电路总电阻增大，电路总电流减小，所以通过R的电流减小，所以R两端的电压减小，即电容器两端的电压减小，所以可得，E减小，故粒子将向下运动，所以B正确；【考点】考查了带有电容电路的动态分析点评：关键是判断电容两端的电压变化情况，7.如图所示的电路中，电源的电动势E＝3．0 V，内阻r＝1．0Ω；电阻R1＝10 Ω，R2＝10 Ω，R3＝30 Ω，R4＝35 Ω；电容器的电容C＝100μF．电容器原来不带电，求接通电键S后R3两端的电压和流过R4的总电量．【答案】2V 2×10-4C【解析】（1）依据题意电路中的总电流：路端电压：,电容器两板间电压等于两端电压,代入数值得（2）流过R4的电荷量为：得：【考点】考查了含电容电路点评：对于含有电容器的问题，关键是确定电容器的电压．电路稳定时电容器的电压等于其并联电路两端的电压．8.如图所示是一个由电池、电阻R与平行板电容器组成的串联电路，平行板电容器中央有一个液滴处于平衡状态，当增大电容器两板间距离的过程中（）A．电容器的电容变大B．电阻R中有从a流向b的电流C．液滴带负电D．液滴仍然平衡【答案】BC【解析】在增大电容器两板间距离的过程中，电容C减小，电压U不变，则电量减小，电容器放电．由于电容器上极板带正电，则电阻R中有从a流向b的电流．A错误，B正确，上极板带正电，粒子受到的电场力向上，所以带电粒子带负电，C正确，极板间的电压不变，根据公式可得，电场减小，故粒子受到的电场力减小，所以粒子向上运动，D错误，【考点】考查了电容器的动态变化点评：对于电容器的动态变化分析问题，抓住不变量是关键．当电容器与电源保持相连时，其电压不变．9.如图所示电路中，C2 =2C1,R2=2R1，下列说法正确的是：A．开关处于断开状态，电容C2的电量大于C1的电荷量B．开关处于断开状态，电容C1的电量大于C2的电荷量C．开关处于接通状态，电容C2的电量大于C1的电荷量D．开关处于接通状态，电容C1的电量等于C2的电荷量【答案】AD【解析】当开关S断开后，电路稳定后，电路中无电流，两电容器的电压都等于电源的电动势，根据，且，得：电容器的电量大于的带电量，故A正确，B错误；当开关S闭合时，电容器C2的电压等于R1的电压，电容器的电压等于电阻R2的电压．而两电阻串联，电压之比等于电阻之比，根据，且，得：电容器C2的电量等于的带电量，故C错误．D正确故选AD【考点】考查了带有电容电路的动态分析点评：对于含有电容器的电路，在电容不变时，关键是确定电压及其变化．电路稳定时，电容器的电压等于所并联的电路两端的电压．10.一平行板电容器C，极板是水平放置的，它与三个可变电阻及电源连接如图电路，有一个质量为m的带电油滴悬浮在电容器的两极板之间，静止不动.现要使油滴上升，可采用的办法是( )A．增大R1B．增大R2C．增大R3D．减小R2【答案】CD【解析】由图知R1的变化不影响电路的电流，即电容器两极板间的电压不变，油滴仍静止，A错；增大R2，电路的总电阻增大，由闭合电路的欧姆定律知电路的总电流减小，即通过R3的电流减小，两端的电压减小，电容器两极板间的电压减小，由知场强减小，电场力减小，所以油滴要下降，B错；减小R2，电路的总电阻减小，由闭合电路的欧姆定律知电路的总电流增大，即通过R3的电流增大，两端的电压增大，电容器两极板间的电压增大，由知场强增大，电场力增大，所以油滴要上升，D对；增大R3，电路的总电阻增大，由闭合电路的欧姆定律知电路的总电流减小，由知路端电压增大，通过定值电阻R2的电流变小，其两端的电压U2减小，由U=U2+U3知定值电阻R3两端的电压增大，电容器两极板间的电压增大，由知场强增大，电场力增大，所以油滴要上升，C对。

【考点】本题考查电路的动态分析，受力平衡分析点评：本题要求学生明确动态分析的总体思路是先由局部阻值的变化得出总电阻的变化，再整体据闭合电路的欧姆定律得出电路中总电流的变化，再局部就是由串、并联电路的特点去分析。

11.如图所示的电路中，电源有不可忽略的电阻，R1、R2、R3为三个可变电阻，电容器C1、C2所带电荷量分别为Q1和Q2，下面判断正确的是()A．仅将R1增大，Q1和Q2都将增大B．仅将R2增大，Q1和Q2都将减小C．仅将R3增大，Q1和Q2都将不变D．突然断开开关S，Q1和Q2都将不变【答案】C【解析】闭合电路动态分析，电路中任意部分电阻增大总电阻增大，任意部分电阻减小总电阻减小。

由题图可知：,，其中U为路端电压、为两端电压。

A、仅将增大时，总电阻增大，电流减小，U增大，增大，减小，减小；错误B、仅将增大时，总电阻增大，电流减小，U增大，增大，增大，增大；错误C、仅将增大时，电路有效总电阻不变，和都将不变；正确D、突然断开开关S，通过、、放电，通过、放电，则、都将减小；错误故选C【考点】含容电路动态分析点评：中等难度。

对含容电路工作状态分析，其关键是电路结构分析和电容两端电压的判断．12.（8分）在如图所示的电路中，电源的电动势E=3.0V，内阻r=1.0Ω，R1=10Ω，R2=10Ω，R3=30Ω，R4=35Ω，电容器的电容C=100F，电容器原来不带电，求接通开关S后流过R4的总电荷量。

【答案】Q=2.0×10－4C【解析】由电阻的串并联得，闭合电路的总电阻R=R1(R2+R3)/(R1+R2+R3)+r由欧姆定律得，通过电源的电流I=E/R电源的端电压U=E－Ir 电阻R3两端的电压U/=R3U/(R2+R3)通过R4的总电量就是通过电容器的电量Q=CU/代入数据解得，Q=2.0×10－4C【考点】本题考查了带有电容的电路分析点评：求解电容器的电量时关键确定其电压，当电路稳定时，电容器所在的电路没有电流，电容器的电压等于这条电路两端的电压．13.如图所示，一电容器的两极通过电阻始终与电源的正负极相连，在增大电容器两极板间的距离的过程中，下列说法正确的是（）A．电容器所带电荷量增大B．电阻上有a流向b的微弱电流C．电容器两极板间的电压变大D．电容器两极板间的电场强度变大【答案】B【解析】平行板电容器两极板与电源两极相连，电压不变，将电容器的两极板增大，板间距离增大，电容减小，电容器的电量减小，电路中形成放电电流，再分析电流方向．由分析，E的变化。

A、B平行板电容器与电源相连，电压不变，将电容器的两极板距离增大，电容，C减小，电容器的电量减小，电路中形成放电电流，根据上极板带正电，R中有电流，方向是a→b．故A错误，B正确，A错误，C错误．D、由，分析得知，U不变，d增大，E减小．故D错误．故选B【考点】电容器的动态分析；闭合电路的欧姆定律．点评：本题是电容器动态变化分析问题，关键要抓住电容器与电源相连，电压不变．14.如图所示的电路中，电源电动势E=10V，内阻r=1Ω，电容器的电容C=40μF，电阻R1=R2=4Ω，R3=5Ω．接通电键S，待电路稳定后，则理想电压表V的读数U= ；电容器的带电量Q= ．（保留两位有效数字）【答案】5.0 V； 1.6×10-4 C【解析】由于电压表为理想电压表，内阻无穷大，所以闭合开关电路稳定后没有电流流过R2，R2相当于一条导线，电路中只有R2、R3和电源串联，由此可知电流为，电阻R3两端电压为5V，电压表示数为5V，电容器两端电压为R1两端电压，所以电容器两端电压为4V，由电量Q=CU=40μF×4V=1.6×10-4 C【考点】考查含容电路的分析点评：本题难度中等，其中比较难解决的问题是电路中的串并联关系，理想电压表和电容器所在支路可看做断路，这样便使得电路变得简单15.如图所示的电路，水平放置的平行板电容器中有一个带电液滴正好处于静止状态，现将滑动变阻器的滑片P向左移动，则 ()A．电容器中的电场强度将增大B．电容器上的电荷量将减少C．电容器的电容将减小D．液滴将向上运动【答案】B【解析】电容器两板间电压等于R2两端电压．当滑片P向左移动时，R2两端电压U减小，由E＝知电容器中场强变小，A错；带电液滴所受电场力变小，使液滴向下运动，D项不对；电容器放电，电荷量减少，B项正确；电容器的电容与U的变化无关，保持不变，C项不对．【考点】本题考查了带有电容器的电路动态分析点评：本题关键是电容器两端电压发生变化导致电容器电量和电场强度的变化，从而引起电场力变化．16.如图所示的电路中,电源内阻不计,三个小灯泡完全相同。