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精英家教網如圖所示,已知R1>R2,C1=C2,當S斷開時,C1內有一帶電粒子處于平衡狀態(tài),下面敘述正確的是( 。
①S斷開時,C1、C2電量之比為1:1
②S閉合后,C1、C2電量之比為R1:R2
③S閉合后,C1內的帶電微粒向上加速運動
④S閉合后,B點電勢降低.
A、②③B、①③C、①②④D、③④
分析:電容器的電容不變,通過分析電壓變化來分析電量變化.當開關S斷開時,電路中無電流,兩電容的電壓都等于電源的電動勢.當S閉合時,R1、R2串聯(lián),C1與電阻R1并聯(lián),C2與電阻R2并聯(lián),C1、C2的電壓等于R1、R2兩端的電壓,根據(jù)Q=UC及C1=C2即可判斷S斷開和閉合時電量之比;S閉合后,電容器C1的電壓變小,則電場力變小,帶電粒子向下加速運動;開關S斷開時,電路中沒有電流,B點電勢為電源的電動勢,當S閉合時,電阻R1兩端有電壓,所以B點電勢降低.
解答:解:當開關S斷開時,電路中無電流,兩電容的電壓都等于電源的電動勢,Q=UC,而C1=C2,所以Q1=Q2,即C1、C2電量之比為1:1,故①正確;
當S閉合時,R1、R2串聯(lián),C1與電阻R1并聯(lián),C2與電阻R2并聯(lián),C1、C2的電壓等于R1、R2兩端的電壓,所以根據(jù)串聯(lián)電路的特點可知,
U1
U2
=
R1
R2
,Q=UC,而C1=C2,所以
Q1
Q2
=
R1
R2
,故②正確;
由②分析可知,當S閉合時,C1的電壓小于電源電壓,則帶電粒子受到的電場力F=
U
d
q變小,電場力小于重力,帶電粒子向下加速運動,故③錯誤;
當開關S斷開時,電路中沒有電流,B點電勢等于電源電動勢;當S閉合時,R1兩端有電壓,所以B點電勢降低,即S閉合后,B點電勢降低,故④正確.
以上分析可知,故ABD錯誤,C正確.
故選:C.
點評:對于含有電容器的電路,在電容不變時,關鍵確定電壓及其變化;電路穩(wěn)定時,電容器的電壓等于所并聯(lián)的電路兩端的電壓.
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