Question

【題目】某同學設計了一個探究電容器所帶電荷量與電容器兩極板間電壓關系的實驗，實驗電路如圖甲所示，其中P為電流傳感器，V為理想電壓表．實驗時，先將開關S1閉合，單刀雙擲開關S2擲向a，調節(jié)滑動變阻器的滑動頭到某位置使電容器C充電，當電路穩(wěn)定后記錄理想電壓表的示數(shù)．再迅速將開關S2擲向b，使電容器放電．電流傳感器P將電容器充、放電過程中的電流數(shù)據(jù)傳送給計算機，在計算機上可顯示出電流i隨時間t變化的圖象如圖乙所示．然后改變滑動變阻器滑動頭的位置，重復上述步驟，記錄多組電流隨時間變化的圖象和電壓表的示數(shù)．對于這個實驗過程和由圖象及數(shù)據(jù)所得出的結果，下列說法中正確的是(　 　)

A. 流過電流傳感器P的充電電流和放電電流方向相同

B. 圖乙中的第①段(充電階段)電流曲線與橫軸所圍圖形的面積表示電容器充電結束時所帶的電荷量

C. 電容器所帶電荷量與電容器兩極板間電壓的關系圖象應為一條過原點的傾斜直線

D. 電容器充電結束時所帶電荷量與滑動變阻器滑動頭的位置無關

Answer 1

【答案】BC

【解析】從圖中可知，電容器的左端為正，充電過程中電流從電源正極流向電容正極，放電過程電流從電容的正極流出，所以充電和放電電流方向不同，A錯誤。根據(jù)公式Q=It可得圖乙中的第①段（充電階段）電流曲線與橫軸所圍圖形的面積表示電容器充電結束時所帶的電荷量，B正確。因為電容器的電容是恒定不變的，所以根據(jù)公式卡德爾Q=CU,即Q是關于U 的一次函數(shù)，所以電容器充電結束時所帶電荷量隨電容器充電結束時兩極間電壓變化的關系圖象應為一條過原點的傾斜直線，C正確。因為電容器是跟滑動變阻器的左端并聯(lián)在一起的，所以電容器的充電結束時的電壓和滑動片的位置有關，根據(jù)公式可知電容器充電結束時所帶電荷量與滑動變阻器滑動頭的位置，所以D錯誤。