Question

把一個電容器、電流傳感器、電阻、電源、單刀雙擲開關按圖甲所示連接．先使開關S與1端相連，電源向電容器充電；然后把開關S擲向2端，電容器放電．與電流傳感器相連接的計算機所記錄這一過程中電流隨時間變化的I-t曲線如圖乙所示．下列關于這一過程的分析，正確的是（　　）

• A、在形成電流曲線1的過程中，電容器兩極板間電壓逐漸減小
• B、在形成電流曲線2的過程中，電容器的電容逐漸減小
• C、曲線1與橫軸所圍面積等于曲線2與橫軸所圍面積
• D、S接1端，只要時間足夠長，電容器兩極板間的電壓就能大于電源電動勢E

Answer 1

分析：電容器充電過程中，電荷量增加，根據(jù)電容的定義式C=

Q

U

分析極板間電壓的變化．在放電的過程中，電荷量逐漸減小，電容不變．根據(jù)I-t圖線所圍成的面積求解放電的電荷量．充電完畢時，電容器極板間的電壓等于電源的電動勢E．

解答：解：A、在形成電流曲線1的過程中，開關S與1端相連，電容器在充電，所帶電量增大，電容不變，由電容的定義式C=

Q

U

分析可知極板間電壓增大，故A錯誤；
B、在形成電流曲線2的過程中，開關S與2端相連，電容器在放電，在放電的過程中，電容器的電荷量減小，但電容反映電容器本身的特性，與電壓和電量無關，保持不變，故B錯誤；
C、I-t圖線與時間軸圍成的面積表示電荷量．由于電容器充電和放電的電量相等，所以曲線1與橫軸所圍面積等于曲線2與橫軸所圍面積．故C正確；
D、S接1端，只要時間足夠長，電容器充電完畢，電路中沒有電流，電源的內(nèi)電壓為零，電容器極板間的電壓等于電源的電動勢E．故D錯誤．
故選：C．

點評：解決本題的關鍵掌握電容的定義式C=

Q

U

，知道電容與電壓、電量無關的特性，以及知道I-t圖線與時間軸圍成的面積表示通過的電荷量．