高考物理高考物理闭合电路的欧姆定律解题技巧及练习题(含答案).docx

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1、高考物理高考物理闭合电路的欧姆定律解题技巧及练习题(含答案)一、高考物理精讲专题闭合电路的欧姆定律1．平行导轨P、Q相距l＝1m，导轨左端接有如图所示的电路．其中水平放置的平行板电容器两极板M、N相距d＝10mm，定值电阻R12＝123＝RΩ，R＝2Ω，金属棒ab的电阻r＝2Ω，其他电阻不计．磁感应强度B＝0.5T的匀强磁场竖直穿过导轨平面，当金属棒ab沿导轨向右匀速运动时，悬浮于电容器两极板之间，质量－m＝1×1014kg，电荷量q＝－1×－14210C的微粒恰好静止不动．取g＝10m/s，在整个运动过程中金属棒与导轨接触良好．且速度保持恒

2、定．试求：(1)匀强磁场的方向和MN两点间的电势差(2)ab两端的路端电压；(3)金属棒ab运动的速度．【答案】(1)竖直向下；0.1V(2)0.4V.(3)1m/s.【解析】【详解】（1）负电荷受到重力和电场力的作用处于静止状态，因为重力竖直向下，所以电场力竖直向上，故M板带正电．ab棒向右做切割磁感线运动产生感应电动势，ab棒等效于电源，感应电流方向由b→a，其a端为电源的正极，由右手定则可判断，磁场方向竖直向下．微粒受到重力和电场力的作用处于静止状态，根据平衡条件有mg＝Eq又E＝UMNdmgd所以UMN＝＝0.1Vq（2）由欧姆定律得

3、通过R3的电流为I＝UMN＝0.05AR3则ab棒两端的电压为Uab＝UMN＋I×0.5R1＝0.4V.（3）由法拉第电磁感应定律得感应电动势E＝BLv由闭合电路欧姆定律得E＝Uab＋Ir＝0.5V联立解得v＝1m/s.2．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

4、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IE0.4A0.8A，由右手定则可知电流

5、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/s2am0.23．电源的电动势为4.8V、外电阻为4.0Ω时，路端电压为4.0V。如果在外电路并联一个6.0Ω的电阻，路端电压是多大？【答案】3.6V【解析】【详解】由题意可知当外电阻为4.0Ω时，根据欧姆定律可知电流U外4A1.0AIR4由闭合电路欧姆定律EI(Rr)代入数据解得r=0.8Ω当外电路并联一个6.0Ω的电阻时46R并2.446

6、电路中的总电流E4.8IA=1.5AR并r2.40.8所以路端电压UIR并1.52.4V3.6V4．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

7、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）r（2）2L2mgmgR0B2L2mcB【解析】【详解】（1）金属棒ab在磁场中恰好保持静止，由BIL=mgIERrEBL得RrmgB2L2v（2）由mgR0得mgR0vB2L2由动量定理，

8、得mgtBILtBLsmv其中qItR0B4L4sm2gR02得tmgR0B2L2qCUCBLvCBLv（3）K接3后的充电电流IttCBLattmg-BIL=ma