高中物理闭合电路的欧姆定律专项训练及答案.docx

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1、最新高中物理闭合电路的欧姆定律专项训练及答案一、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2R1R1

2、2.5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)R1R3IR2解得：R315Ω(2)由图可知，当开关

3、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：E12Vr1Ω3．如图所示电路中，r是电源的内阻，R12r12和R是外电路中的电阻，如果用P，P和P分别表示电阻r，R1，R2上所消耗的功率，当R1=R2=r时，求：(1)Ir∶I1∶I2等于多少(2)Pr∶P1∶P2等于多少【答案】(1)2：1：1；(2)4：1：1。【解析】【详解】(1)设干路电流为I，流过R1和R2的电流分别

4、为I1和I2。由题，R1和R2并联，电压相等，电阻也相等，则电流相等，故1I1=I2=I2即Ir∶I1∶I2=2：1：1(2)根据公式P=I2R，三个电阻相等，功率之比等于电流平方之比，即Pr：P1：P2=4：1：14．如图所示，竖直放置的两根足够长的光滑金属导轨相距为L，导轨的两端分别与电源（串有一滑动变阻器R）、定值电阻、电容器（原来不带电）和开关K相连．整个空间充满了垂直于导轨平面向外的匀强磁场，其磁感应强度的大小为B．一质量为m，电阻不计的金属棒ab横跨在导轨上．已知电源电动势为E，内阻为r，电

5、容器的电容为C，定值电阻的阻值为R0，不计导轨的电阻．（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）EBLB4L4sm2gR02（3）匀加速直线运动mgsCB2L2【答案】（1）

6、r（2）mcB2L2mgmgR0B2L2【解析】【详解】（1）金属棒ab在磁场中恰好保持静止，由BIL=mgEIRrEBL得RrmgB2L2v（2）由mgR0得mgR0vB2L2由动量定理，得mgtBILtBLsmv其中qItR0B4L4sm2gR02得tmgR0B2L2qCUCBLvCBLv（3）K接3后的充电电流IttCBLattmg-BIL=ma得amg2=常数2LmCB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Emgs(1mv221mv2)22解得：

7、mgsCB2L2E2L2mcB【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．5．如图所示，在A、B两点间接一电动势为4V，内电阻为1的直流电源，电阻R1、R2、R3的阻值均为4，电容器的电容为30F，电流表内阻不计，当电键S闭合时，求：（1）电流表的读数．（2）电容器所带的电量．（3）断开电键S后，通过R2的电量．【答案】（1）0.8A；（2）9.6105C；（3）4.8105C【解析】试题分析：当电键S闭合时，电阻R1、R2被短路．根据欧姆定律

8、求出流过R3的电流，即电流表的读数．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11量．（1）当电键S闭合时，电阻R1、R2被短路．根据欧姆定律得：E40.8A电流表的读数Ir4AR31（2）电容器所带的电量QCU3CIR3301060.84C9.6105C（3）断开电键S后，电容器