专题10含电容电路+计算题模型-2023年高考物理恒定电流常用模型最新模拟题精练

2023年高考物理《恒定电流》常考模型最新模拟题精练 专题10 含电容电路+计算题模型 1.（2023北京丰台期末）如图所示，绝缘支架悬挂一金属槽，槽中盛有导电液体，槽底部有一小孔，此小孔 可以让槽中的液体一滴一滴无初速度地滴落。在槽下端通过绝缘支架水平挂一金属板 A， A 板中间挖一小孔且正对槽的小孔，两孔距离较为接近。现将槽和极板 A 接入电源，电源 电压为 U，当槽中液滴位于 A 板小孔（不与 A 板接触）但未滴落时，可将槽和液滴所构 成的整体视作与 A 板共同构成电容器，电容大小为 C1，液滴滴落时所带电荷量与总净剩 电荷量的比值称为带电系数 k（k 为定值）。 在 A 板正下方的绝缘底座上水平放置另一金属极板 B，A 板与 B 板构成电容为 C2的 电容器，通过调节槽中的液滴下落频率，保证 A、B 极 板间不会同时存在两滴液滴。已知 A、B 板间距为 h， 重力加速度为 g，A 板接地，槽中导电液体的液面变化 可以忽略不计，A 板相较于小孔尺寸可视为无限大金属 板，不考虑空气中带电粒子对装置的影响以及液滴对 A、 B 板间电容的影响，开始时 B 极板不带电。 （1）求滴落时液滴所带电荷量 Q； （2）若液滴质量为 m，求极板 B 可获得的最高电势 φB； （3） 第 n 滴液滴落到 B 板后，请推导第 n+1 滴液滴所受静电力 F 与滴数 n 的函数关系式， 并求出第 n 滴液滴刚落到 B 板时，A、B 极板所构成电容器储存的电场能 En。 2 .(11分) (2023辽宁六校协作体高二期中)如图所示电路中，电源电动势E＝12 V，电源内阻不计，电阻R1＝18 Ω，R2＝6 Ω，R3＝2Ω，R4＝10 Ω，R5＝5 Ω，电容器的电容C＝1.1 μF，求： (1)电容器哪个极板带正电，所带的电荷量多大； (2)若R2突然断路，将有多少电荷量通过R5 3．（2021江苏徐州重点中学高一期中）(10分)如图所示，电源的电动势E=9.0V，内阻r=1.0Ω，定值电阻R1=R2=12Ω，R3=24Ω，电容器的电容C=6.0μF，开关S闭合．求： （1）电路的路端电压U和电阻R2消耗的电功率P2； （2）电容器所带的电荷量Q； （3）断开开关S后，通过电阻R2的电荷量Q2． 4.（10分） （2023北京东城一模）平行板电容器是一种常用的电学元件。 （1）如图甲所示，电源与平行板电容器，定值电阻，开关组成闭合电路。已知平行板电容器的电容为C，电源电动势为E，内阻不计，不考虑极板边缘效应，请在图乙中画出充电过程中电容器两板电压u随其所带电荷量q变化的图像，并类化直线运动中由图像求位移的方法，求充电完毕时电容器储存的电能。 （2）如图丙所示，M、N是平行板电容器的两个极板，板间距离为d。用绝缘细线把一个质量为m，电荷最为q的带电小球悬挂在两极板问，已知开关S闭合后，且小球静止时，绝缘细线与竖直方向夹角为，电源电动势为E，内阻不计。三个定值电阻的阻值分别为、、，重力加速度为g，忽略小球的电荷量对极板间电场的影响。 a.求夹角与定值电阻阻值的关系式； b.若某时刻烧断细线，同时断开开关S，通过分析定性说明小球在两极板间可能出现的运动情况（假设小球的电荷量保持不变，且始终未与极板发生碰撞）。 5．（12分） （2023山东潍坊高二期中）如图所示电路中，电源电动势，内电阻，电源负极端接地。定值电阻，，，，，电容器的电，电键K闭合，电路稳定后，求； （1）流过电阻的电流； （2）电容器所带的电荷量，并说明电容器哪个极板带正电； （3）若突然断路，到电路再次稳定过程中有多少电荷通过？ 6．（12分）(2023江苏名校质检)如图甲所示的电路中，只闭合开关，在滑动变阻器的滑片从a端移动到b端的过程中，两电压表、的示数、随电流表A的示数I变化的关系如下图乙所示，其中电容器的电容。电路中的电流表和电压表均为理想电表。 （1）求电源的电动势和内阻； （2）求滑动变阻器R的最大阻值和电阻的阻值； （3）现将滑动变阻器的滑片置于中间，单刀双掷开关拨到1端，稳定后再拨到2端。求从1端拨到2端至电路再次稳定的过程中流过电阻的电荷量。 7.(8分)（2023江苏南通期中）在如图所示的电路中，电源电动势E＝9 V，内阻r＝1 Ω；定值电阻R1＝3 Ω，R2＝6 Ω，电容C＝30 μF，电动机的额定电压U＝6 V，内阻r0＝0.5 Ω.闭合开关S，电动机正常工作．求： (1) 电动机的输出功率P； (2) 断开开关S后，通过R1的电荷量q1. 8．（8分）（2023河南中原名校联盟质检）如图甲所示电路中，电流表与电压表均为理想电表，电容器电容C＝7μF，定值电阻R1＝30Ω，R2＝R3＝R4＝10Ω，M、N两端接一电源，此电源的路端电压与通过电源