14.如圖所示的電路中,各電源的內(nèi)阻均為零,其中B、C兩點與其右方由1.0Ω的電阻和2.0Ω的電阻構成的無窮組合電路相接.求圖中10μF的電容器與E點相接的極板上的電荷量.

分析 先畫出等效電路圖,再利用串、并聯(lián)電路電阻的規(guī)律求出電阻的大小,進一步求出回路中的電流;設出電路中三個電容器的電容,各電容器極板上的電荷,根據(jù)電荷和電勢之間的關系求出電荷量的大。

解答 解:設B、C右方無窮組合電路的等效電阻為RBC,則題圖中通有電流的電路可以簡化為圖1中的電路.B、C右方的電路又可簡化為圖2的電路,其中RB′C′是虛線右方電路的等效電阻.由于B′、C′右方的電路與B、C右方的電路結構相同,而且都是無窮組合電路,故有RBC=RB′C′
        
 
由電阻串、并聯(lián)公式可得RBC=1+$\frac{2{R}_{B′C′}}{2+{R}_{B′C′}}$
由以上兩式解得
RBC=2.0Ω         
圖1所示回路中的電流為I=$\frac{20+10-24}{10+30+18+2}A$=0.1A    
電流沿順時針方向.
設電路中三個電容器的電容分別為C1、C2和C3,各電容器極板上的電荷分別為Q1、Q2和Q3,極性如圖3所示.由于電荷守恒,在虛線框內(nèi),三個極板上電荷的代數(shù)和應為零,即
Q1+Q2-Q3=0                      
A、E兩點間的電勢差
UA-UE=-$\frac{{Q}_{1}}{{C}_{1}}+\frac{{Q}_{3}}{{C}_{3}}$                                      
又有 UA-UE=(10-30×0.1)V=7V                     
同理可得:B、E兩點間的電勢差UB-UE=26V                                
根據(jù)以上各式式并代入C1、C2和C3之值后可得
Q3=1.3×10-4C                                            
答:電容器C3與E點相接的極板帶負電,電荷量為1.3×10-4C.

點評 本題考查電荷量的計算,關鍵是公式的應用,難點是畫出等效電路圖,這也是解決本題的重點,此題難度較大.

練習冊系列答案
相關習題

科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

4.如圖所示,當磁感應強度B增加時,由內(nèi)外兩金屬環(huán)組成的月牙形的閉合回路中感應電流方向為( 。
A.內(nèi)環(huán)順時針,外環(huán)逆時針B.內(nèi)環(huán)逆時針,外環(huán)順時針
C.內(nèi)外環(huán)均逆時針D.內(nèi)外環(huán)均順時針

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:多選題

5.如圖所示,交變電流電壓的瞬時表達式u=311sin157t V時,三個電流表的示數(shù)相同,若電源電壓改為u′=311sin314t V時,則( 。
A.電流表A1的示數(shù)減小B.電流表A2的示數(shù)增大
C.電流表A3的示數(shù)不變D.電流表A1、A2、A3示數(shù)均不變

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

2.下列能揭示原子具有核式結構的實驗是( 。
A.光電效應實驗B.康普頓效應的發(fā)現(xiàn)
C.α粒子散射實驗D.氫原子光譜的發(fā)現(xiàn)

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:多選題

9.關于圓周運動,以下說法正確的是( 。
A.勻速圓周運動是勻速運動
B.勻速圓周運動是變速曲線運動
C.向心加速度是描述線速度方向變化的快慢的物理量
D.勻速圓周運動的線速度V是恒量,v方向時刻改變

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:填空題

19.在研究物體的平拋運動的實驗中
(1)下列哪些因素會使實驗誤差增大BC.
A.小球與斜槽間有摩擦
B.安裝斜槽時其末端切線不水平
C.建立坐標時,y軸沒畫豎直
D.根據(jù)曲線計算平拋運動的初速度時,在曲線上取作計算的點離原點O較遠
(2)若根據(jù)實驗數(shù)據(jù)得到上圖所示的圖象,則平拋小球的初速度為2m/s.(g取10m/s2

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:解答題

6.在“驗證機械能守恒定律”的實驗中,已知打點計時器所用電源的頻率為50Hz,查得當?shù)氐闹亓铀俣萭=9.80m/s2,測得所用重物的質(zhì)量為1.00kg.實驗中得到一條點跡清晰的紙帶,把第一個點記作O,每兩個計數(shù)點之間有四點未畫出,另選連續(xù)的3個計數(shù)點A、B、C作為測量的點,如圖2所示.經(jīng)測量知道A、B、C各點到O點的距離分別為50.50cm、86.00cm、130.50cm.

(1)根據(jù)以上數(shù)據(jù),計算重物由O點運動到B點,重力勢能減少了8.43J,動能增加了8.00J(最后結果要求保留三位有效數(shù)字).
(2)假設物體下落做勻加速運動,則物體在下落過程中的實際加速度為9.00m/s2

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:多選題

3.如圖所示,在等量正電荷形成的電場中,畫一正方形ABCD,對角線AC與兩點電荷連線重合,兩對角線交點O恰為電荷連線的中點.下列說法中正確的是( 。
A.B、D兩點的電場強度及電勢均相同
B.A、B兩點間的電勢差UAB與C、D兩點間的電勢差UCD相等
C.一質(zhì)子由B點沿B→O→D路徑移至D點,電勢能先增大后減小
D.一電子由C點沿C→O→A路徑移至A點,電場力對其先做負功后做正功

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:多選題

4.如圖甲所示,光滑導軌水平放置在斜向下且與水平方向夾角為60°的勻強磁場中,勻強磁場的磁感應強度B隨時間t的變化規(guī)律如圖乙所示(規(guī)定斜向下為正方向),導體棒ab垂直導軌放置且與導軌接觸良好,除電阻R的阻值外,其余電阻不計,導體棒ab在水平外力作用下始終處于靜止狀態(tài),下列說法正確的是( 。
A.0~t0時間和t0~t1時間通過電阻R的電流方向相反
B.0~t0時間和t0~t1時間通過電阻R的電流方向相同
C.0~t0時間和t0~t1時間施加的水平外力方向相同
D.0~t0時間和t0~t1時間施加的水平外力方向相反

查看答案和解析>>

同步練習冊答案