急急急！物理高手请进！！电容器在电路中的有关问题

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高中物理题急求详解！！！有关含电容器电路的！~

1.

设电阻R2右端电势为零，则其左端电势为8V，电容器两端电势差为2V，故电阻R左端电势为10V或者6V，故电阻R的电压为10V或者6V；由于R3与电阻R串联，电压比等于电阻之比；当电阻R的电压为10V时，有：R3：R=UR3：UR=（12-10）：10=1：5，故R=5R3=40Ω；当电阻R的电压为6V时，有：R3：R=UR3：UR=（12-6）：6=1：1，故R=R3=8Ω；故选AD．2.
分析：当开关闭合时，R1与R2串联，电容器C2短路，C1与R2并联，故C1两端的电压与R2两端相连；当开关断开时，电路断开，两电容器均与电源相连，故两电容器充电，通过R1的电量等于两电容器上增加的电量．
解答：解：开关闭合时，电路中电流I=E/(R1+R2)=10V/(4Ω+6Ω) =1A；
R2两端的电压U=IR2=6V；故电容器C1上的带电量Q1=UC=6V×30μF=1.8×10^-4C；当断开开关后，两电容器直接与电源相连，电压均等于电源的电动势；故两电容上的电量Q总=2×E×C=2×10V×30μF=6.0×10^-4C；故通过R1的电量△Q=Q总-Q1=4.2×10^-4C．
故选A

重力不会变,因为重力只与重力加速度和质量有关。
我想你应该想问“受到向下的力变不变？”

如果是条形磁铁的话：
基本不会。因为当你站在南极，磁铁N极向下，会受到向上的排斥力，但磁铁S极向上，又受到向下的吸引力。若不考虑磁铁尺寸（因为它的尺寸远小于地球磁极到磁铁的距离）则引力与斥力抵消，受到向下的力不变（等于重力）；若考虑尺寸，则由于磁铁N极向下，距离地球北磁极（北磁极在地理南极）近，所以受到的斥力大，故而向下的力会变小一点点。
反之，你应该会考虑的吧。

在电学中有以下结论：
流过电源ε的电量为Q，则电源做功W=εQ （ε为电源电动势）
电容电压为ε，容量为C，则电容储存的能量E=Cε²/2

下面是推导过程，对于高中生记住上面两个结论就行，直接用
电功率P=Ui
对于电源U=ε是不变的，i是时间的函数
电源做功就是P对时间t积分，即∫（Ui)dt=ε∫idt=εQ （下限0，上限T）
对于电容U=Q/C也是时间的函数，i=dQ/dt=CdU/dt
电容上存储的能量E=∫（Ui)dt=∫（CUdU/dt)dt=C∫UdU=C/2∫dU²=Cε²/2=
Qε/2=Q²/2C

1。
过程（1）
S合上，电源对C1、C2充电完成，C1、C2上的电压均为E/2
则电量Q1=Q2=CE/2 （上正下负）
过程（2）
接通S1后，C1、C3并联，C1、C3上电压相等，由Q=CU知电量正比于电容
C1、C3上电量和为原来C1上的电量Q1=CE/2
则：Q1'=Q1/3=CE/6(上正下负）,Q3=CE/3（右正左负）

过程（3）
接通S2后，设C2、C3上大电量分别为Q2'(上正下负),Q3'(左正右负）
则因为总电量不变
Q2'+Q3'=Q2-Q3=CE/6 ①（用减是因为原来C3左边电量是-Q3)
环路电压和为0
Q2'/C2=Q3'/C3 即Q2'/C=Q3'/2C ②
由①、②得
Q2'=CE/18,Q3'=CE/9
最终C1上电量Q1'=CE/6(上正下负）,C2上电量Q2'=CE/18(上正下负）,C3上电量Q3'=CE/9(上正下负）

（2）接通S时，电源做功W=QE=Q1E=CE²/2
最终C1上的能量W1=Q1'²/C1=C²E²/(36C)=CE²/36
最终C2上的能量W2=Q2'²/C2=C²E²/(324C)=CE²/324
最终C3上的能量W3=Q3'²/C3=C²E²/(81*2C)=CE²/162
在电路中产生的焦耳热为W-W1-W2-W3=25CE²/54

2.上边电容为C1，有边为C2
(1)
将K与a接通
C上电压E，电量Q1=CE(左正右负），能量W1=CE²/2
流过电源的电量Q=Q1=CE ，电源做功W=CE²
电池内阻消耗的电能 W-W1=CE²/2

再将K与a断开而与b接通
设C1、C2上的电量分别为q1(左正右负）,q2（上正下负）,
因为C1的右边和C2的上边的电量和是不变的
即：-q1+q2=-Q1=-CE ------------ ①
环路电压为0
q1/c+q2/c=E ------------------②
由①、②得q1=Q1,q2=0
即没有电荷流过电源，电源做功为0

(2)
将K与b接通
C1、C2上的电压E1=E2=E/2,电量Q1=Q2=CE/2
能量W1=W2=Q1E1/2=CE²/8
流过电源的电量Q=Q1=E/2,电源做功W=CE²/2
电池内阻消耗的电能 W-W1-W2=CE²/2-CE²/8-CE²/8=CE²/4

再将K与b断开而与a接通
C1上电量Q1'=CE(左正右负）
流过电源的电量Q'=Q1'-Q1=CE/2
电源做功W’=Q'E=CE²/2

充电后C1C2带电量Q1=C1(0.5E)=0.5CE
接通S1后，C1C3并联，电量正比于电容，此时C1电量Q2=CE/6，C3电量Q3=CE/3，
接通S2后，先中和，再按并联电容计算，此时C3电量Q4=CE/9，C2电量Q5=CE/18

接通S时，电源做功W1=QU=Q1E=0.5CE^2
C1的能量W2=0.5CU^2=0.5C(0.5E)^2=CE^2/8
此过程损失的能量W3=W1-2W2=0.25CE^2

接通S1后，C1的能量W4=0.5Q^2/C=0.5Q2^2/C=CE^2/72,C3的能量W5=0.5Q^2/C=0.5Q3^2/2C=CE^2/36
此过程损失的能量W6=W2-W4-W5=CE^2/12

有事需要办，下面的你自己做吧。
就是比较前后状态的能量然后做差。

E1= —13.6eV= — J，h= J.s6e.6547
54:t67867.78677

程稼夫的高中物理竞赛教程电磁学电场中的一道例题。题目后面有解析

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