高中物理试卷物理闭合电路的欧姆定律题分类汇编及解析.docx

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1、高中物理试卷物理闭合电路的欧姆定律题分类汇编及解析一、高考物理精讲专题闭合电路的欧姆定律1．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为BA由法拉第电磁感应定律得EnBd2)2B0.30.2nS磁场面积S(而t0.2T/s1T/stt20.1根据闭

2、合电路的欧姆定律E7.9AIRr（2）电阻R两端的电压为U=IR=47V2．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

3、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）r（2）2L2mgmgR0B2L2mcB【解析】【详解】（1）金属棒ab在磁场中恰好保持静止，由BIL=mgIErR得REBLrmgB2L2v（2）由mgR0得mgR0vB2L2由动量定理，得mgtBILtBLsmv其中qItR0得tB4L4sm2gR02mgR0B2L

4、2qCUCBLvCBLv（3）K接3后的充电电流IttCBLattmg-BIL=mamg得a2L2=常数mCB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：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．3．如图所示电路中，电源电动势E16V，内电阻r＝1.0ΩR2＝，电阻1Ω。开＝9.0Ω，R＝15关闭合后，理想电流表A的示数为0.4A。求：(1)电源的路端电压；(2)电阻R3的阻值和它消耗的电

5、功率。【答案】(1)15V，(2)10Ω，3.6W。【解析】【详解】(1)对R2根据欧姆定律：U2I2R2整个回路的总电流：I路端电压为：EU2R1rUEIr代入数据得：U15V；(2)对R3：U2R3总电流：I3II2I3代入数据得：R310ΩR3消耗的电功率：PI2R333代入数据得：P33.6W。4．如图所示，电源电动势E=30V，内阻r=1Ω，电阻R12Ω．两正对的平行金属=4Ω，R=10板长L=0.2m，两板间的距离d=0.1m．闭合开关S后，一质量8﹣m=5×10kg，电荷量﹣62q=+4×10C的粒子以平行于两板且大小为=5×10m/s的初速度从两板的正中间射

6、入，求粒子在两平行金属板间运动的过程中沿垂直于板方向发生的位移大小？（不考虑粒子的重力）【答案】【解析】根据闭合电路欧姆定律，有：电场强度：粒子做类似平抛运动，根据分运动公式，有：L=v0ty=at2其中：联立解得：点睛：本题是简单的力电综合问题，关键是明确电路结构和粒子的运动规律，然后根据闭合电路欧姆定律和类似平抛运动的分运动公式列式求解．5．如图所示的电路中，电源电动势Ed＝6V，内阻r＝1Ω，一定值电阻R0＝9.0Ω，变阻箱阻值在0﹣99.99Ω范围。一平行板电容器水平放置，电容器极板长L＝100cm，板间距离d＝40cm，重力加速度g＝10m/s2，此时，将变阻箱阻值调

7、到R1＝2.0Ω，一带电小球以v0＝10m/s的速度从左端沿中线水平射入电容器，并沿直线水平穿过电容器。求：（1）变阻箱阻值R1＝2.0Ω时，R0的电功率是多少？（2）变阻箱阻值R1＝2.0Ω时，若电容器的电容C＝2μF，则此时电容器极板上带电量多大？（3）保持带电小球以v0＝10m/s的速度从左端沿中线水平射入电容器，变阻箱阻值调到何值时，带电小球刚好从上极板右端边缘射出？【答案】（1）2.25W﹣6C（3）50Ω（2）2×10【解析】【详解】（1）当R1＝2.0Ω时，闭合回路电流I为：E