高考物理闭合电路的欧姆定律解题技巧及练习题含答案Word文档下载推荐.docx

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（1）当K接1时，金属棒ab在磁场中恰好保持静止，则滑动变阻器接入电路的阻值R为多大？

（2）当K接2后，金属棒ab从静止开始下落，下落距离s时达到稳定速度，则此稳定速度的大小为多大？

下落s的过程中所需的时间为多少？

（3）ab达到稳定速度后，将开关K突然接到3，试通过推导，说明ab作何种性质的运动？

求ab再下落距离s时，电容器储存的电能是多少？

（设电容器不漏电，此时电容器没有被击穿）

【答案】

（1）

（2）（3）匀加速直线运动

（1）金属棒ab在磁场中恰好保持静止，由BIL=mg

得 

（2）由 

由动量定理，得 

其中

得

（3）K接3后的充电电流

mg-BIL=ma 

得=常数

所以ab棒的运动性质是“匀加速直线运动”，电流是恒定的．

v22-v2=2as

根据能量转化与守恒得 

解得：

【点睛】

本题是电磁感应与电路、力学知识的综合，关键要会推导加速度的表达式，通过分析棒的受力情况，确定其运动情况．

3．在如图所示的电路中，电源电动势E=3.0V，内电阻r=1.0Ω；

电阻R1=10Ω，R2=10Ω，R3=35Ω；

电容器的电容C=1000μF，电容器原来不带电。

求接通电键S后流过R4的总电荷量（保留两位有效数字）。

【答案】2.0×

10-3C

接通电键S前，R2与R3串联后与R1并联，所以闭合电路的总电阻：

由闭合电路欧姆定律得，通过电源的电流：

电源的两端电压：

则R3两端的电压：

接通电键S后通过R4的总电荷量就是电容器的电荷量。

根据可得：

代入数据解得：

4．在图中R1＝14Ω，R2＝9Ω．当开关处于位置1时，电流表读数I1＝0.2A；

当开关处于位置2时，电流表读数I2＝0.3A．求电源的电动势E和内电阻r．

【答案】3V，1Ω

当开关处于位置1时，根据闭合电路欧姆定律得：

E=I1（R1+r）

当开关处于位置2时，根据闭合电路欧姆定律得：

E=I2（R2+r）

代入解得：

r=1Ω，E=3V

答：

电源的电动势E=3V，内电阻r=1Ω．

5．如图所示，E=l0V，r=1Ω，R1=R3=5Ω，R2=4Ω，C=100，当断开时，电容器中带电粒子恰好处于静止状态；

求：

（1）S闭合后，带电粒子加速度的大小和方向；

（2）S闭合后流过R3的总电荷量．

（1）g，方向竖直向上

（2）4×

10－4C

（1）开始带电粒子恰好处于静止状态，必有qE＝mg且qE竖直向上．

S闭合后，qE＝mg的平衡关系被打破．

S断开时，带电粒子恰好处于静止状态，设电容器两极板间距离为d，有

，

S闭合后，

设带电粒子加速度为a，则

解得a＝g，方向竖直向上．

（2）S闭合后，流过R3的总电荷量等于电容器上电荷的增加量，所以

ΔQ＝C（UC′－UC）＝4×

6．如图所示的电路中，当S闭合时，电压表和电流表（均为理想电表）的示数各为1.6V和0.4A．当S断开时，它们的示数各改变0.1V和0.1A，求电源的电动势和内电阻．

【答案】E＝2V，r＝1Ω

试题分析：

当S闭合时，R1、R2并联接入电路，由闭合电路欧姆定律得：

U1＝E－I1r即E＝1．6＋0．4r，①

当S断开时，只有R1接入电路，由闭合电路欧姆定律得：

U2＝E－I2r，

即E＝（1．6＋0．1）＋（0．4－0．1）r，②

由①②得：

E＝2V，r＝1Ω．

考点：

闭合电路欧姆定律

【名师点睛】求解电源的电动势和内阻，常常根据两种情况由闭合电路欧姆定律列方程组求解，所以要牢记闭合电路欧姆定律的不同表达形式．

7．如图甲所示的电路中，R1、R2均为定值电阻，且R1＝100Ω，R2阻值未知，R3为滑动变阻器．当其滑片P从左端滑至右端时，测得电源的路端电压随电源中流过的电流变化图线如图乙所示，其中A、B两点是滑片P在变阻器的两个不同端点得到的．计算：

（1）定值电阻R2的阻值；

（2）滑动变阻器的最大阻值；

（3）电源的电动势和内阻．

（1）5Ω

（2）300Ω（3）20V；

20Ω

（1）当R3的滑片滑到最右端时，R3、R1均被短路，此时外电路电阻等于R2，且对应于图线上B点，故由B点的U、I值可求出R2的阻值为：

（2）滑动变阻器的滑片置于最左端时，R3阻值最大．设此时外电路总电阻为R，由图像中A点坐标求出：

代入数据解得滑动变阻器最大阻值

（3）由闭合电路欧姆定律得：

将图像中A、B两点的电压和电流代入得：

解得

8．如图所示的电路中，电阻R1=9Ω，R2=15Ω，R3=30Ω，电源内电阻r=1Ω，闭合开关S，理想电流表的示数I2=0.4A．求：

（1）电阻R3两端的电压U3；

（2）流过电阻R1的电流I1的大小；

（3）电源的总功率P．

（1）6.0V

（2）0.6A（3）7.2W

（1）电阻R3两端有电压为

（V）

（2）通过电阻R3的电流大小：

A

流过电阻R1的电流大小为：

I1=I2+I3=0.4+0.2=0.6A

（3）电源的电动势为：

V

电源的总功率为

P=I1E=7.2W

或=7.2W

9．如图，在平行倾斜固定的导轨上端接入电动势E＝50V，内阻r＝1Ω的电源和滑动变阻器R，导轨的宽度d＝0.2m，倾角θ=37°

．质量m＝0.11kg的细杆ab垂直置于导轨上，与导轨间的动摩擦因数μ＝0.5，整个装置处在竖直向下的磁感应强度B＝2.2T的匀强磁场中，导轨与杆的电阻不计．现调节R使杆ab静止不动．sin37°

=0.6，cos37°

=0.8，g取10m/s2，求：

（1）杆ab受到的最小安培力F1和最大安培力F2；

（2）滑动变阻器R有效电阻的取值范围．

（1），；

（2）

（1）由题意知：

当棒具有向下的运动趋势时所受安培力最小，由物体平衡条件有

代入数据解得最小安培力．

当棒具有向上的运动趋势时所受安培力最大，由物体平衡条件有：

代入数据解得最大安培力．

（2）设导体棒所受安培力为、时对应R的阻值为和，则有

代入数据解得，；

则滑动变阻器R有效电阻的取值范围为．

10．电路图如图甲所示，图乙中图线是电路中电源的路端电压随电流变化的关系图象，滑动变阻器的最大阻值为15Ω，定值电阻R0＝3Ω．

（1）当R为何值时，R0消耗的功率最大，最大值为多少？

（2）当R为何值时，电源的输出功率最大，最大值为多少？

（1）0；

10.9W；

（2）4.5；

13.3W

【分析】

（1）由乙图得电源的电动势和内阻，当R=0时，R0消耗的功率最大；

（2）当外电阻等于内电阻时，电源的输出功率最大，依次计算求解．

（1）由题干乙图知电源的电动势和内阻为：

E=20V，r==7.5

由题图甲分析知道，当R=0时，R0消耗的功率最大，最大为Pm==3W=10.9W

（2）当R＋R0=r，即R=4.5时，电源的输出功率最大，最大值P=（R+R0）=（3+4.5）W=13.3W

11．如图所示，电源电动势E=8V，内阻r=10Ω，R1=20Ω,R2=30Ω,电容器两极板间距d=0.1m。

当电键闭合时，一质量m=2×

10-3kg的带电液滴恰好静止在两极板中间。

取重力加速度g=10m/s2，求：

（1）带电液滴所带电荷量的大小q以及电性；

（2）断开电键，电容器充放电时间忽略不计，液滴运动到某一极板处需要经过多长时间？

（1）5×

10-4C，带正电；

（2）0.1s。

（1）电键闭合时，两板间电压U1：

液滴保持静止：

q=5×

10-4C，带正电

（2）电键断开时，两板间电压：

U2=E=8V

液滴向上做匀加速运动，加速度a：

t=0.1s

12．如图所示，匀强磁场的磁感应强度，金属棒AD长，与框架宽度相同，电阻r=1.3Ω，框架电阻不计，电阻R1=2Ω，R2=3Ω当金属棒以5m/s速度匀速向右运动时，求：

（1）流过金属棒的感应电流为多大？

（2）若图中电容器C为0.3μF，则电容器中储存多少电荷量？

（1）0.08A

（2）2.88×

10-8C

（1）棒产生的电动势：

外电阻为：

通过棒的感应电流：

（2）电容器两板间的电压：

电容器带电量：

C.