《高中物理闭合电路的欧姆定律解题技巧及练习题(含答案)及解析一》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高中物理闭合电路的欧姆定律解题技巧及练习题(含答案)及解析一（10页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、高中物理闭合电路的欧姆定律解题技巧及练习题( 含答案 ) 及解析 (1)一、高考物理精讲专题闭合电路的欧姆定律1 如图所示， R1=R2=2.5 ，滑动变阻器R 的最大阻值为10，电压表为理想电表。闭合电键 S，移动滑动变阻器的滑片P，当滑片P 分别滑到变阻器的两端a 和b 时，电源输出功率均为4.5W 。求(1)电源电动势；(2)滑片 P 滑动到变阻器b 端时，电压表示数。【答案】 (1) E12V(2) U = 7.5V【解析】【详解】(1)当 P 滑到 a 端时，R外1R1RR24.5RR2电源输出功率：2E2P I R外1(）R外1R外1r当 P 滑到 b 端时，R外2R1R12.5电
2、源输出功率：P I2R外 2E2(）R外 2R外 2r得：r7.5E12V(2)当 P 滑到 b 端时，EI0.6AR外 2r电压表示数：UEI r7.5V2 如图 (1)所示 ，线圈匝数n 200 匝，直径d1 40cm，电阻 r 2，线圈与阻值R6的电阻相连在线圈的中心有一个直径d 2 20cm 的有界圆形匀强磁场，磁感应强度按图(2)所示规律变化，试求：(保留两位有效数字)(1)通过电阻 R 的电流方向和大小；(2)电压表的示数【答案】（ 1）电流的方向为BA ；7.9A； （ 2）47V【解析】【分析】【详解】（1）由楞次定律得电流的方向为BA由法拉第电磁感应定律得E nnB S 磁场
3、面积 S( d2 ) 2 而B0.30.2T / s 1T / stt2t0.20.1根据闭合电路的欧姆定律E7.9 AIR r（ 2）电阻 R 两端的电压为 U=IR=47V3 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(I 1IR 2 ) R1 IR2R3解得：R315(2) 由图可知，当开关 S 闭合时，两电阻并联，根
4、据闭合电路的欧姆定律则有：EU(I 1IR2 )r 11.4 0.6rR3S 断开时，根据闭合电路的欧姆定律则有：EI 2 (R1R2r )0.3(39r )联立解得：E12Vr14 如图所示， R1 R32R2 2R4，电键 S 闭合时，间距为d 的平行板电容器 C 的正中间有一质量为 m，带电量为 q 的小球恰好处于静止状态；现将电键S断开，小球将向电容器某一个极板运动。若不计电源内阻，求：(1)电源的电动势大小；(2)小球第一次与极板碰撞前瞬间的速度大小。2mgdgd【答案】 (1) E(2) v0q3【解析】【详解】(1)电键 S 闭合时， R1、 R3 并联与 R4 串联， (R2
5、中没有电流通过)1UC U4E2对带电小球有：得： EqU CqEmg2dd2mgdq(2)电键 S 断开后， R1、 R4 串联，则E2mgdU C33q小球向下运动与下极板相碰前瞬间，由动能定理得mg dq U C1 mv2222gd解得： v035 如图所示，电路中电源内阻不计，水平放置的平行金属板A、 B间的距离为d，金属板长为 L，在两金属板左端正中间位置 M，有一个小液滴以初速度 v0 水平向右射入两板间，已知小液滴的质量为 m，带负电，电荷量为 q要使液滴从 B板右侧边缘射出电场，电动势E是多大？ ( 重力加速度用g 表示 )【答案】E2md 2v02 2mgdqL2q【解析】【
6、详解】由闭合电路欧姆定律得IEERR2RE两金属板间电压为UBA IR2由牛顿第二定律得q U BA mgmad液滴在电场中做类平抛运动，有L v0td1at 222联立解得 E2md 2v022mgdqL2q【点睛】题是电路与电场两部分知识的综合，关键是确定电容器的电压与电动势的关系，掌握处理类平抛运动的分析方法与处理规律6 如图所示，电路中接一电动势为 4V、内阻为 2 的直流电源，电阻 R1、 R2 、R3、 R4 的阻值均为 4，电容器的电容为 30F，电流表的内阻不计，当电路稳定后，求：（ 1）电流表的读数（ 2）电容器所带的电荷量（ 3）如果断开电源，通过 R2 的电荷量-5Q-5
7、【答案】（ 1） 0.4A（2=2.410 C） 4.8 10C （ 3）2【解析】【分析】【详解】当电键 S 闭合时，电阻R 、 R2 被短路根据欧姆定律求出流过R3 的电流，即电流表的读1数电容器的电压等于R3 两端的电压，求出电压，再求解电容器的电量断开电键S 后，电容器通过 R 、 R2 放电，R 、 R2 相当并联后与R3 串联再求解通过R2 的电量11（1）当电键 S 闭合时，电阻R1 、 R2 被短路根据欧姆定律得E0.4 A电流表的读数 IrR3（2）电容器所带的电量QCU 3 CIR34.810 5 C（3）断开电键 S 后，电容器相当于电源，外电路是R1 、 R2 相当并联
8、后与R3 串联由于各个电阻都相等，则通过R2 的电量为 Q1 Q2.4 10 5 C27 在如图所示的电路中，两平行正对金属板A、B 水平放置，两板间的距离d=4.0cm 电源电动势 E=400V，内电阻 r=20，电阻 R1=1980 闭合开关 S，待电路稳定后，将一带正电的小球（可视为质点）从B 板上的小孔以初速度v0=1.0m/s 竖直向上射入两板间，小球-7-4恰好能到达 A 板 若小球所带电荷量 q=1.0 10C，质量 m=2.0 10kg，不考虑空气阻力，忽略射入小球对电路的影响，取g=10m/s 2 求：（1） A、 B 两金属板间的电压的大小U；（2）滑动变阻器消耗的电功率P
9、；（3）电源的效率【答案】 （1） U =200V（ 2） 20W（ 3） 99.5 0 0【解析】【详解】（ 1）小球从 B 板上的小孔射入恰好到达 A 板的过程中，在电场力和重力作用下做匀减速直线运动，设 A、 B 两极板间电压为 U，根据动能定理有：qU mgd 01 mv02 ，2解得： U = 200 V（2）设此时滑动变阻器接入电路中的电阻值为R，根据闭合电路欧姆定律可知，电路中的E，而 U = IR ，电流 IR1 Rr3解得： R = 2 10滑动变阻器消耗的电功率U 220 W PR（3）电源的效率P出I 2 ( R1R)0P总I 2 (R199.50R r )【点睛】本题电
10、场与电路的综合应用，小球在电场中做匀减速运动，由动能定理求电压根据电路的结构，由欧姆定律求变阻器接入电路的电阻8 如图所示，电路由一个电动势为E、内电阻为r 的电源和一个滑动变阻器R组成。请推导当满足什么条件时，电源输出功率最大，并写出最大值的表达式。【答案】E24r【解析】【分析】【详解】由闭合电路欧姆定律IERr电源的输出功率PI 2 R得E 2RP( Rr ) 2有E 2RP( Rr )24Rr当 R=r 时， P 有最大值，最大值为PmE 2.4r9 如图所示电路，已知 R3=4，闭合电键，安培表读数为 0.75A，伏特表读数为 2V，经过一段时间，一个电阻被烧坏 (断路 )，使安培表读数变为 0.8A，伏特表读数变为 3.2
