高中物理闭合电路的欧姆定律解题技巧分析及练习题(含答案)含解析.docx

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1、高中物理闭合电路的欧姆定律解题技巧分析及练习题(含答案)含解析一、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，R14，R26，C30F，电池的内阻r2，电动势E12V．（1）闭合开关S，求稳定后通过R1的电流．（2）求将开关断开后流过R1的总电荷量．4【答案】（1）1A；（2）1.810C【详解】（1）闭合开关S电路稳定后，电容视为断路，则由图可知，R1与R2串联，由闭合电路的欧姆定律有：E121AIr462R1R2所以稳定后通过R的电流为1A．1（2）闭合开关S后，电容器两端的电压与R2的相等，有UC16V6V将开关S断开后，电容器两端的电压与电源的电动势

2、相等，有UC'E12V流过R的总电荷量为1QCUC'CUC30106126C1.8104C2．如图所示，R为电阻箱，V为理想电压表．当电阻箱读数为R1＝2Ω时，电压表读数为U1＝4V；当电阻箱读数为R2＝5Ω时，电压表读数为U2＝5V．求：（1）电源的电动势E和内阻r．（2）当电阻箱R读数为多少时，电源的输出功率最大？最大值Pm为多少？【答案】（1）E=6Vr=1Ω（2）当R=r=1Ω时，Pm=9W【解析】【详解】（1）由闭合电路欧姆定律EUIr得：EU1U1r，代入得E4442r①，R12EU2U2r，代入得：E55r5r②，R25联立上式并代入

3、数据解得：E=6V，r=1Ω（2）当电阻箱的阻值等于电源的内电阻时电源的输出功率最大，即有R=r=1ΩPm2(E2E262W9W；电源的输出功率最大为：IR)r4r42r13．如图所示，电源电动势E＝27V，内阻r＝2Ω，固定电阻R2＝4Ω，R1为光敏电阻．C为平行板电容器，其电容C＝3pF，虚线到两极板距离相等，极板长L＝0.2m，间距－2a、b构成，它可绕AA′轴d＝1.0×10m．P为一圆盘，由形状相同透光率不同的二个扇形转动．当细光束通过扇形a、b照射光敏电阻R1时，R1的阻值分别为12Ω、3Ω有.带电量－4C微粒沿图中虚线以速度v0＝10m/s连续射入C的电

4、场中．假设照在R1为q＝－1.0×10上的光强发生变化时R1阻值立即有相应的改变．重力加速度为g＝10m/s2.(1)求细光束通过a照射到R上时，电容器所带的电量；1(2)细光束通过a照射到R1上时，带电微粒刚好沿虚线匀速运动，求细光束通过b照射到R1上时带电微粒能否从C的电场中射出．【答案】（1）Q1.81011C（2）带电粒子能从C的电场中射出【解析】【分析】由闭合电路欧姆定律求出电路中电流，再由欧姆定律求出电容器的电压，即可由Q=CU求其电量；细光束通过a照射到R1上时，带电微粒刚好沿虚线匀速运动，电场力与重力二力平衡．细光束通过b照射到R1上时，根据牛顿第二定

5、律求粒子的加速度，由类平抛运动分位移规律分析微粒能否从C的电场中射出．【详解】（1）由闭合电路欧姆定律，得E27I1.5AR1R2r1242又电容器板间电压UCU2IR2，得UC=6V设电容器的电量为Q，则Q=CUC解得Q1.81011C（2）细光束通过UCa照射时，带电微粒刚好沿虚线匀速运动，则有mgqd解得m0.6102kg细光束通过b照射时，同理可得UC12V由牛顿第二定律，得qUCmgma解得a10m/s2dy1at2l微粒做类平抛运动，得，t2v0解得y0.2102md，所以带电粒子能从C的电场中射出．2【点睛】本题考查了带电粒子在匀强电场中的运动，解题的关

6、键是明确带电粒子的受力情况，判断其运动情况，对于类平抛运动，要掌握分运动的规律并能熟练运用．4．如图所示，为某直流电机工作电路图(a)及电源的U-IR=0.25Ω，闭合开关后，直流电机正常工作，电流表的示数（1）电源的电动势E及内阻r；（2）直流电机输出功率P．图象(b)。直流电机的线圈电阻I=2A，求：【答案】（1）3V；0.5Ω（2）3W【解析】【详解】(1)由图b可知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I2R所以PUII2R3W出5．如图所示的电路中，两平行金属板A、B水平放置，两板间

7、的距离d＝4cm，电源电动势E＝24V，内电阻r＝1Ω，电阻R＝15Ω，闭合开关S．待电路稳定后，一带电量q＝﹣1×10﹣5C，质量m＝2×10﹣4kg的小球恰好静止于两板之间．取g＝10m/s2．求：（1）两板间的电压；（2）滑动变阻器接入电路的阻值．【答案】（1）8V（2）8Ω【解析】【详解】(1)对小球，由平衡条件得：mgqE，又EU，d整理并代入数据解得：Umgd2104100.04V8V；q1105(2)设此时滑动变阻器接入电路的阻值为RP，由闭合电路欧姆定律得：IE，RRPr而UIRP，则得：ERPU，RRPr代入数据