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為電阻很大的電壓表．實驗時，先將開關S1閉合，單刀雙擲開關S2擲向a，調節滑動變阻器的滑動頭到某位置使電容器C充電，當電路達到穩定后記錄理想電壓表的示數．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據傳送給計算機，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．對于這個實驗過程和由圖象及數據所得出的結果，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

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】

由i-t圖象可知，充電時電流為正，放電時電流為負，圖象與坐標軸圍成的面積表示it，根據電容器電荷量電壓的關系式Q=UC即可判斷CD．

由i-t圖象可知，充電時電流為正，放電時電流為負，即流過電流傳感器P的充電電流和放電電流方向相反，故A錯誤；圖象與坐標軸圍成的面積表示it，即為電荷量，所以圖乙中的第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，故B正確；根據Q=UC，電容C是個固定值，所以電荷量與電壓成正比，故C正確；由C分析可知，Q與U有關，而U與滑動變阻器滑動頭的位置有關，所以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有關，故D錯誤。故選BC。