解题思路:当开关S断开时,电容器的电压等于电阻R3两端的电压,根据欧姆定律及串联电路电压的分配关系,利用比例法电容器的电压和电量.当S闭合后,电阻R2与R3串联后再与R1并联,电容器的电压等于电阻R3两端的电压,求出电容器的电量,再求出电容器电量的变化量,即为流过R4的总电量.
(1)S断开时,电阻R3两端电压为:U3=
R3
R3+R2+r•E=
8
8+4+2×28=16V
电容器的电量:Q1=CU3=60×10−12×16=9.6×10−10C
(2)S闭合后,外阻为:R=
R1(R2+R3)
R1+R2+R3=
12×(4+8)
12+4+8=6Ω
路端电压为:U=
R
R+re=
6
6+2×28=21V
电阻R3两端电压为:U3′=
R3
R3+R2U=
8
8+4×21=14V
则流过R4的总电量为:△Q=CU3-CU3′=6×10-12C,
答:(1)若开关S处于断开状态,则此时电容器的电量为9.6×10-10C;
(2)电容器上电量减少了6×10-12C.
点评:
本题考点: 闭合电路的欧姆定律;电容.
考点点评: 对于电容器,关键是确定其电压,当电路稳定时,电容器的电压等于与之并联的电路的电压,也等于所在电路两端的电压.