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1、（物理）闭合电路的欧姆定律练习一、高考物理精讲专题闭合电路的欧姆定律1 如图所示电路中， R19， R230，开关 S 闭合时电压表示数为11.4V，电流表示数为 0.2A，开关 S 断开时电流表示数为0.3A，求：(1)电阻 R3 的值(2)电源电动势和内电阻【答案】（ 1） 15 （2） 12V 1 【解析】【详解】(1)由图可知，当开关S 闭合时，两电阻并联，根据欧姆定律则有：U(I1IR 2 ) R1 R3IR2解得：R315(2) 由图可知，当开关 S 闭合时，两电阻并联，根据闭合电路的欧姆定律则有：E U (I 1IR2 )r 11.4 0.6rR3S 断开时，根据闭合电路的欧姆定
2、律则有：EI 2 (R1R2r )0.3(39r )联立解得：E12Vr12 如图所示，金属导轨平面动摩擦因数0.2，与水平方向成 37角，其一端接有电动势E 4.5V，内阻r 0.5 的直流电源。现把一质量m 0.1kg 的导体棒ab放在导轨上，导体棒与导轨接触的两点间距离L 2m，电阻R 2.5 ，金属导轨电阻不计。在导轨所在平面内，分布着磁感应强度B 0.5T，方向竖直向上的匀强磁场。己知sin37 0.6， cos370.8， g 10m/s 2（不考虑电磁感应影响），求：(1)通过导体棒中电流大小和导体棒所受安培力大小；(2)导体棒加速度大小和方向。【答案】 (1) 1.5A， 1.
3、5N；(2)2.6m/s 2，方向沿导轨平面向上【解析】【详解】(1)由闭合电路欧姆定律可得EI1.5ARr根据安培力公式可得导体棒所受安培力大小为FBIL1.5N(2)对导体棒受力分析，根据牛顿第二定律有BIL cos mgsin fmafFNcosBILsinmg联立可得a2.6m/s 2方向沿导轨平面向上3 在如图所示电路中，电源电动势为12V，电源内阻为 1.0 ，电路中电阻 R0 为 1.5 ，小型直流电动机M 的内阻为 0.5闭合开关 S 后，电动机转动，电流表的示数为2.0A求：（ 1）电动机两端的电压 ；（ 2）电源输出的电功率 【答案】 （1） 7.0V（ 2）20W【解析】
4、试题分析：（ 1）电动机两端的电压等于电源电动势减去内阻电压与电阻R0 电压之和，（ 2）电源输出的电功率等于电源的总功率减去热功率.（1）电路中电流表的示数为2.0A，所以电动机的电压为UEU内U R0122 12 1.5 V7V（2）电源的输出的功率为：P总EII 2r122221 W20W4 如图所示，为某直流电机工作电路图(a)及电源的U-I图象 (b) 。直流电机的线圈电阻R=0.25，闭合开关后，直流电机正常工作，电流表的示数I=2A，求：（1）电源的电动势E 及内阻（2）直流电机输出功率Pr；【答案】（ 1） 3V； 0.5 （ 2） 3W【解析】【详解】( 1) 由图 b 可知
5、E3V ，rv；0.5t( 2) 由电路的路端电压与负载的关系：UEIr2V非纯电阻元件，根据能量守恒定律：UIP出I 2 R所以P UI I2R 3W出5 如图所示，某一新型发电装置的发电管是横截面为矩形的水平管道，管道宽为d，管道高度为h ，上、下两面是绝缘板，前后两侧M 、N 是电阻可忽略的导体板，两导体板与开关S 和定值电阻R 相连。整个管道置于匀强磁场中，磁感应强度大小为B 、方向沿z 轴正方向。管道内始终充满导电液体，M 、N两导体板间液体的电阻为r，开关S 闭合前后，液体均以恒定速率v0 沿 x 轴正方向流动。忽略液体流动时与管道间的流动阻力。（ 1）开关 S 断开时，求 M 、
6、 N 两导板间电压 U 0 ，并比较 M 、N 导体板的电势高低；（ 2）开关 S 闭合后，求：a. 通过电阻R 的电流I 及 M 、 N 两导体板间电压U；b. 左右管道口之间的压强差Vp 。【答案】（ 1） U0=Bdv0， MN （ 2） a UBdRv0B2 dv0； b VpR rh( R r )【解析】【详解】（1）该发电装置原理图等效为如图，管道中液体的流动等效为宽度为d 的导体棒切割磁感线，产生的电动势E=Bdv0则开关断开时U0=Bdv0由右手定则可知等效电源MN 内部的电流为N 到 M，则 M 点为等效正极，有MN ；（2） a由闭合电路欧姆定律U 0Bdv0IrR rR外
7、电路两端的电压：U IRU 0 RBdRv0R rR rb设开关闭合后，管道两端压强差分别为V p ，忽略液体所受的摩擦阻力，开关闭合后管道内液体受到安培力为F 安 ，则有VphdF安F安 =BId联立可得管道两端压强差的变化为：2V pB dv06 如图所示的电路中，电源电动势Ed 6V，内阻 r 1，一定值电阻 R0 9.0 ，变阻箱阻值在 0 99.99 范围。一平行板电容器水平放置，电容器极板长L 100cm，板间距离 d40cm，重力加速度g 10m/s 2，此时，将变阻箱阻值调到R1 2.0 ，一带电小球以v010m/s 的速度从左端沿中线水平射入电容器，并沿直线水平穿过电容器。求
8、：（ 1）变阻箱阻值 R12.0 时， R0 的电功率是多少？（ 2）变阻箱阻值 R12.0 时，若电容器的电容 C 2F，则此时电容器极板上带电量多大？（ 3）保持带电小球以 v0 10m/s 的速度从左端沿中线水平射入电容器，变阻箱阻值调到何值时，带电小球刚好从上极板右端边缘射出？【答案】（1） 2.25W6C（3） 50（ 2） 210【解析】【详解】（1）当 R1 2.0 时，闭合回路电流I 为：EdIR1R0 r代入数据解得：I0.5A所以 PR0 I2R0 0.52 9 2.25W ；(2)当 R12.0 时， UR1IR1 1V由 Q CU 2 10 6C；(3) 当 R1 2.
9、0 时，则： Mg qEE U R1d电路中分压关系，则有：R1EdU R1R1 R0r调节变阻箱阻值到R1 ，使得带电小球刚好从上极板边缘射出，则：qE Mg Ma2R1R1Ed且U R1r R0U R1E2d又 d1at 222水平向： L vot由以上各工，代入数值得R1 50。7 电路如图所示,电源电动势E28V ,内阻 r =2 ,电阻R1 12 , R2R4 4 , R38,C 为平行板电容器,其电容C=3.0PF,虚线到两极板间距离相等 ,极板长 L=0.20m ,两极板的间距 d1.0 10 2 m（1）若开关 S 处于断开状态 ,则当其闭合后 ,求流过 R4 的总电荷量为多少 ?（2）若开关 S 断开时 ,有一带电微粒沿虚线方向以v02.0m / s 的初速度射入 C 的电场中 ,刚好沿虚线匀速运动 ,问 :当开关 S 闭合后 ,此带电微粒以相同初速度沿虚线方向射入C 的电场中 ,能否从 C 的电场中射出 ?( g 取 10m / s2 )【答案】（ 1） 6.0 10 12 C ；（ 2）不能从 C 的电场中射出 .【解析】【详解】（1）开关 S 断开时 ,电阻 R3 两端的电压为U 3R3E16VR3R2r开关 S 闭合后 ,外电阻为R1R2 R36RR2R3R1路端电压为UR21V .ERr此时电阻 R3 两端电压为
