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.docx

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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=2.5Ω，滑动变阻器R的最大阻值为10Ω，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：2E2PIR外1(）R外1R外1r当P滑到b端时，R外

2、2R1R12.5电源输出功率：PI2R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：UEIr7.5V2．如图(1)所示，线圈匝数n＝200匝，直径d1＝40cm，电阻r＝2Ω，线圈与阻值R＝6Ω的电阻相连．在线圈的中心有一个直径d2＝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

3、为BA由法拉第电磁感应定律得EnnBS磁场面积S(d2)2而B0.30.2T/s1T/stt2t0.20.1根据闭合电路的欧姆定律E7.9AIRr（2）电阻R两端的电压为U=IR=47V3．如图所示电路中，R19Ω，R230Ω，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）15Ω（2）12V1Ω【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(I1IR2)R1IR2R3解得：R315Ω(2)

4、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：EU(I1IR2)r11.40.6rR3S断开时，根据闭合电路的欧姆定律则有：EI2(R1R2r)0.3(39r)联立解得：E12Vr1Ω4．如图所示，R1＝R3＝2R2＝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

5、)电键S闭合时，R1、R3并联与R4串联，(R2中没有电流通过)1UC＝U4＝E2对带电小球有：得：EqUCqEmg2dd2mgdq(2)电键S断开后，R1、R4串联，则E2mgdUC33q小球向下运动与下极板相碰前瞬间，由动能定理得mgdqUC1mv2222gd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

6、速度用g表示)【答案】E2md2v022mgdqL2q【解析】【详解】由闭合电路欧姆定律得IEERR2RE两金属板间电压为UBA＝IR＝2由牛顿第二定律得qUBA－mg＝mad液滴在电场中做类平抛运动，有L＝v0td1at222联立解得E2md2v022mgdqL2q【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2Ω的直流电源，电阻R1、R2、R3、R4的阻值均为4Ω，电容器的电容为30μF，电流表的内阻不计，当电

7、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【答案】（1）0.4A（2=2.410C）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E0.4A电流表的读数IrR3（2）电容器所带

8、的电量QCU3CIR34.8105C（3）断开电键S后，电容器相当于电源，外电路是R1、R2相当并联后与R3串联．由于各个电阻都相等，则通过R2的电量为Q1Q2.4105C27．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