Question

在如图所示的电路中,电源电动势E=6V,内阻r=0.6欧，R2=0.5欧，当S断开时，理想电流表的示数I=1.5A，理想电

1、在如图1所示的电路中,电源电动势E=6V,内阻r=0.6欧，R2=0.5欧，当S断开时，理想电流表的示数I=1.5A，理想电压表的示数U=3V
（1）求R1和R3的阻值
（2）当S闭合时，电压表的示数及R2上消耗的电功率分别为多少

2、如图2所示的电路外电路电阻皆为r电源内阻为r /4，当s断开时，在电容器极板间放一个质量为m，带电荷量q1的电荷恰能静止，在S闭合时，电容器极板间放一个质量为m，带电荷量为q2的电荷，恰能静止，求q1:q2的值

Answer 1

1.（1）求R1和R3的阻值
很明显，当S断开时，理想电流表、电压表所测量的电流、电压为R3的，根据所给数据，知道：R3=U/I=2Ω；此时电源内部分得电压0.9V，R3分得电压3V，所以R1分得电压为2.1V，又电流为1.5A，所以阻值为R1=U/I=1.4Ω
（2）当S闭合时，电压表的示数及R2上消耗的电功率分别为多少
此时R2、R3并联的电阻为0.4，电路中的总电流为I=E/R=2.5A，所以电压表的示数为2.5*0.4V=1V，R2上消耗的电功率为P=U*U/R=2W
2.设电源电动势为E，极板间距为d。当s断开时，质量为m、带电荷量q1的电荷恰能静止，由于此时极板间电压为4E/5，所以有4q1E/(5d)=mg
S闭合时,质量为m、带电荷量q2的电荷恰能静止,由于此时极板间电压为3E/4
所以有3q2E/(4d)=mg,由以上可得q1:q2=15:16

Answer 2

1.（1）R3/(R1+r+R3)=3/6
I=E/(R1+R3+r)=1.5
r=0.6
E=6
联方程得
R1=1.4
R3=2
(2)当S闭合时,R2,R3并联后与R1串联，
R2,R3并联电阻为：R=R2*R3/(R2+R3)=0.4
总电阻为R总=r+R1+R=0.6+1.4+0.4=2.4
总电流为I=E/R总=6/2.4=2.5A
R2,R3并联两端的电压即为电压表的示数，R2,R3并联两端的电压U=总电流为I*R=2.5*0.4=1V
电率为：P=U^2/R2=1/0.4=2W
2.

Answer 3

S断开后就是一个简单的串联电路:R=r+R1+R3+Rcurrent
电流表为理想表, 因此: Rcurrent=0
再因电压为3V, 也就是R3上的电压为3V. 分压比:3/6=0.5
回路中电流为1.5A, 因此:R=U/I=6/1.5=2欧.
R3=2*0.5=1欧, R1=R-R3-r=2-1-0.6=0.4欧