高中物理闭合电路的欧姆定律模拟试题及解析.docx

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1、高中物理闭合电路的欧姆定律模拟试题及解析一、高考物理精讲专题闭合电路的欧姆定律1．如图所示，水平U形光滑框架，宽度L1m，电阻忽略不计，导体棒ab的质量m0.2kg，电阻R0.5，匀强磁场的磁感应强度B0.2T，方向垂直框架向上.现用F1N的拉力由静止开始向右拉ab棒，当ab棒的速度达到2m/s时，求此时：1ab棒产生的感应电动势的大小；2ab棒产生的感应电流的大小和方向；3ab棒所受安培力的大小和方向；4ab棒的加速度的大小．【答案】（１）0.4V（２）0.8A从a流向b（３）0.16N水平向左（４）4.2m/s2【解析】【分析】【详解】试题分析：（1）根据切割产

2、生的感应电动势公式E=BLv，求出电动势的大小．（2）由闭合电路欧姆定律求出回路中电流的大小，由右手定则判断电流的方向.（3）由安培力公式求出安培力的大小，由左手定则判断出安培力的方向．（4）根据牛顿第二定律求出ab棒的加速度．（1）根据导体棒切割磁感线的电动势EBLv0.212V0.4V（2）由闭合电路欧姆定律得回路电流E0.4IA0.8A，由右手定则可知电流方向R0.5为：从a流向b（3）ab受安培力FBIL0.20.81N0.16N，由左手定则可知安培力方向为：水平向左（4）根据牛顿第二定律有：FF安ma，得ab杆的加速度FF安10.16m/s24.2m/s2

3、am0.22．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【解析】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

4、解，所以要牢记闭合电路欧姆定律的不同表达形式．3．如图所示，线段A为某电源的U－I图线，线段B为某电阻R的U－I图线，由上述电源和电阻组成闭合电路时，求：（1）电源的输出功率P出是多大？（2）电源内部损耗的电功率P内是多少？（3）电源的效率η是多大？【答案】（1）4W，（2）2W，（3）66.7%【解析】试题分析：（1）由电源的U-I图象读出电动势，求出内阻．两图线交点表示电阻与电源组成闭合电路时的工作状态，读出电压和电流，由公式P=UI求出电源的输出功率P．（2）电源内部损耗的电功率由公式2求解．（3）电源的总功率为P内Ir出PIE，电源的效率为P出．代入数据求解

5、即可．总P总（1）从A的图线可读出，电源的电动势E=3V，内阻rE3Im0.56从图象的交点可读出：路端电压U=2V，电路电流I=2A则电源的输出功率为PUI22W4W出（2）电源内部损耗的电功率22PIr20.5W2W内（3）电源的总功率为P总IE23W6W故电源的效率为P出4100%66.7%P总6【点睛】本题考查对电源和电阻伏安特性曲线的理解能力，关键要理解两图线的交点就表示该电源和该电阻组成闭合电路时的工作状态，能直接读出电流和路端电压，从而求出电源的输出功率．4．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

6、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－401为q＝－1.0×10C微粒沿图中虚线以速度＝10m/s连续射入C的电场中．假设照在vR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R1上时，电容器所带的电量；(2)细光束通过a照射到R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1R1上时带电微粒能否

7、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IE27R2r1.5AR11242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a照射时