专题含有电容器的直流电路分析

1、精心整理专题：含有电容器的直流电路分析电容器是一个储存电能的元件。在直流电路中，当电容器充放电时，电路里有充放电电流，一旦电路达到稳定状态，电容器在电路中就相当于一个阻值无限大 (只考虑电容器是理想的不漏电的情况 )的元件，在电容器处电路看做是断路，简化电路时可去掉它。简化后若要求电容器所带电荷量时，可在相应的位置补上。解决含电容器的直流电路问题的一般方法：(1)通过初末两个稳定的状态来了解中间不稳定的变化过程。(2)只有当电容器充、放电时，电容器支路中才会有电流，当电路稳定时，电容器对电路的作用是断路。(3)电路稳定时，与电容器串联的电阻为等势体，电容器的电压为与之并联的电阻两端的电压。(4

2、)在计算电容器的带电荷量变化时，如果变化前后极板带电的电性相同，那么通过所连导线的电荷量等于始末状态电容器电荷量之差；如果变化前后极板带电的电性相反，那么通过所连导线的电荷量等于始末状态电容器电荷量之和。 典例 1(2013 ·波模拟宁 )如图 1 所示， R1、R2、R3、R4 均为可变电阻， C1、C2均为电容器，电源的电动势为E，内阻 r0。若改变四个电阻中的一个阻值， 则()图 1A减小 R1，C1、C2 所带的电量都增加B增大 R2，C1、C2 所带的电量都增加C增大 R3，C1、C2 所带的电量都增加D减小 R4，C1、C2 所带的电量都增加 解析 R1 上没有电流流过，

3、 R1 是等势体，故减小 R1，C1 两端电压不变， C2 两端电压不变， C1、C2 所带的电量都不变，选项 A 错误；增大 R2，C1、C2 两端电压都增大， C1、C2 所带的电量都增加，选项 B 正确；增大 R3，C1 两端电压减小， C2 两端电压增大， C1 所带的电量减小， C2 所带的电量增加，选项 C 错误；减小 R4，C1、C2两端电压都增大， C1、C2 所带的电量都增加，选项 D 正确。答案 BD精心整理精心整理 典例 2(2012 江·西省重点中学联考 )如图 2 所示电路中， 4 个电阻阻值均为 R，电键 S 闭合时，有质量为 m、带电量为 q 的小球静止

4、于水平放置的平行板电容器的正中间。现断开电键S，则下列说法正确的是 ()图 2A小球带负电B断开电键后电容器的带电量减小C断开电键后带电小球向下运动D断开电键后带电小球向上运动解析：选 ABC带电量为 q 的小球静止于水平放置的平行板电容器的正中间，说明所受电场力向上，小球带负电，选项A 正确；断开电键后电容器两端电压减小，电容器的带电量减小，带电小球所受电场力减小，带电小球向下运动，选项C 正确D 错误。针对训练 1 如图 3 所示的电路中， R1 是定值电阻， R2 是光敏电阻，电源的内阻不能忽略。闭合开关 S，当光敏电阻上的光照强度增大时，下列说法中正确的是()图 3A通过 R2 的电流

5、减小B电源的路端电压减小C电容器 C 所带的电荷量增加D电源的效率增大2(多选）电源、开关 S、定值电阻 R1、光敏电阻 R2 和电容器连接成如图4 所示的电路，电容器的两平行板水平放置。当开关S 闭合，并且无光照射光敏电阻R2时，一带电液滴恰好静止在电容器两板间的M 点。当用强光照射光敏电阻 R2 时，光敏电阻的阻值变小，则 ()图 4A液滴向下运动B液滴向上运动精心整理精心整理C电容器所带电荷量减少D电容器两极板间电压变大3如图 5 所示的电路，闭合开关S，滑动变阻器滑片P 向左移动，下列结论正确的是()图 5A电流表读数变小，电压表读数变大B小电泡 L 变亮C电容器 C 上电荷量减小D电

6、源的总功率变大4如图 6 所示，平行金属板中带电质点P 原处于静止状态，不考虑电流表和电压表对电路的影响，当滑动变阻器R4 的滑片向 b 端移动时，则 ()图 6A电压表读数减小B电流表读数减小C质点 P 将向上运动DR3 上消耗的功率逐渐增大1 如图所示， E 10V,r 1 ,R1 R3 5 ,R2 4， C 100 F。当 S 断开时，电容器中带电粒子恰好处于静止状态。求：(1)S 闭合后，带电粒子加速度的大小和方向；(2)S 闭合后流过R3 的总电荷量2.如图 2726 所示， E10V，r1， R1R3 5 ， R2F.当 S断开时，电容器中带电粒子恰好处于4， C100静止状态求：

7、图 2726(1)S 闭合后，带电粒子加速度的大小和方向；(2)S 闭合后流过 R3 的总电荷量3如图 7218 所示电路中，开关S 闭合一段时间后，下列说法中正确的是()图 7218A将滑片 N 向右滑动时，电容器放电B将滑片 N 向右滑动时，电容器继续充电C将滑片 M 向上滑动时，电容器放电D将滑片 M 向上滑动时，电容器继续充电4(2010 ·高考安徽卷 )如图 7221 所示， M、N 是平行板电容器的两个极板， R0 为定值电阻， R1、R2 为可调电阻，用绝缘细线将质量为 m、带正电的小球悬于电容精心整理精心整理器内部闭合电键 S，小球静止时受到悬线的拉力为 F.调节 R

8、1、R2，关于 F 的大小判断正确的是 (图 7221A保持 R1 不变，缓慢增大 R2 时， F 将变大B保持 R1 不变，缓慢增大 R2 时， F 将变小C保持 R2 不变，缓慢增大 R1 时， F 将变大D保持 R2 不变，缓慢增大 R1 时， F 将变小5如图 7222 所示，电源电动势为 E，内阻为 r，平行板电容器两金属板水平放置，开关 S 是闭合的，两板间一质量为 m、电荷量为 q 的油滴恰好处于静止状态， G为灵敏电流计则以下说法正确的是 ()图 7222A在将滑动变阻器滑片P 向上移动的过程中，油滴向上加速运动，G 中有从 b 到 a的电流B在将滑动变阻器滑片P 向下移动的过

9、程中，油滴向下加速运动，G 中有从 b 到 a的电流C在将滑动变阻器滑片P 向上移动的过程中，油滴仍然静止，G 中有从 a 到 b 的电流D在将 S 断开后，油滴仍保持静止状态，G 中无电流通过6如图所示，电源电动势为 E，内电阻为 r ，平行板电容器两金属板水平放置， S 闭合后，两板间恰好有一质量为 m、电荷量为 q 的油滴处于静止状态， G 为灵敏电流计以下说法正确的是（）A 若滑动变阻器滑动触头向上移动，则油滴仍然静止，G 中有a b 的电流B 若滑动变阻器滑动触头向下移动，则油滴向下加速运动，G中有b a 的电流C若滑动变阻器滑动触头向上移动，则油滴向上加速运动，G中有b a 的电流D若将 S 断开，则油滴仍保持静止状态，G 中无电流7如图所示的电路中，电源电动势E 6V ，内阻 r 1，电阻 R1R3 3，电容器的电容5F，若将开关 S 闭合，电路稳C 2× 10流为 I；断开开关S 后，通过R1 的电荷量为q.则（）A I 0.75AB I 0.5AC q 2× 105CD q 1× 1