高考物理闭合电路的欧姆定律解题技巧和训练方法及练习题(含答案)及解析.docx

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1、高考物理闭合电路的欧姆定律解题技巧和训练方法及练习题(含答案)及解析一、高考物理精讲专题闭合电路的欧姆定律1．如图所示的电路中，两平行金属板A、B水平放置，两板间的距离d=40cm。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，将一带正电的小球从B板小孔以初速度v0=4m/s竖直向上射入两板间，小球恰能到达A板。若小球带电荷量为-2-22q=1×10C，质量为m=2×10kg，不考虑空气阻力，取g=10m/s。求：（1）A、B两板间的电压U；（2）滑动变阻器接入电路的阻值R

2、P；（3）电源的输出功率P。【答案】（1）8V；（2）8；（3）23W【解析】【详解】（1）对小球从B到A的过程，由动能定理：qUmgd01mv22解得：U=8V（2）由欧姆定律有：IEU电流为：IRrURP解得：RP8（3）根据电功率公式有：PI2RRp解得：P23W2．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

3、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）EBLB4L4sm2

4、gR02（3）匀加速直线运动mgsCB2L2【答案】（1）r（2）mcB2L2mgmgR0B2L2【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tB4L4sm2gR02mgR0B2L2qCUCBLvCBLv（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=2

5、as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，电路中电阻R10，电源的内电阻r2，灯泡L上标有“3V0.25A的”字样，闭合开关S，灯泡正常发光．求：（1）灯泡的功率；（2）电源的电动势；（3）电源的总功率；【答案】(1)0.75W(2)6V(3)1.5W【解析】【详解】（1）由题知，灯泡正常发光，则灯泡的电压为U=3V，电流为I=0.

6、25A所以灯泡的功率为P=UI=0.75W（2）由闭合电路欧姆定律得：电源的电动势E=U+I（R+r）=3+0.25×（10+2）=6V（3）电源的总功率：P=IE=0.25×6W=0.5W.4．如图所示，电源的电动势为10V，内阻为1Ω，R1=3Ω，R2=6Ω，C=30μF求：（1）闭合电键S，稳定后通过电阻R2的电流．（2）再将电键S断开，再次稳定后通过电阻R1的电荷量．4【答案】（1）1A（2）1.2×10﹣C【解析】【详解】（1）闭合开关S，稳定后电容器相当于开关断开，根据全电路欧姆定律得：IE

7、10A1AR1R2r361（2）闭合开关S时，电容器两端的电压即R2两端的电压，为：U2=IR2=1×6V=6V开关S断开后，电容器两端的电压等于电源的电动势，为E=10V，则通过R1的电荷量为：-5-4Q=C（E-U2）=3×10×（10-6）C=1.2×10C5．如图所示，电路由一个电动势为E、内电阻为r的电源和一个滑动变阻器R组成。请推导当满足什么条件时，电源输出功率最大，并写出最大值的表达式。2【答案】E4r【解析】【分析】【详解】由闭合电路欧姆定律EIRr电源的输出功率PI2R

8、得E2RP(Rr)2有E2RP(Rr)24Rr当R=r时，P有最大值，最大值为PmE2.4r6．如图所示的电路中，电阻R1=9Ω，R2=15Ω，R3=30Ω，电源内电阻r=1Ω，闭合开关S，理想电流表的示数I2=0.4A．求：（1）电阻R3两端的电压U3；（2）流过电阻R1的电流I1的大小；（3）电源的总功率P．【答案】（1）6.0V（2）0.6A（3）7.2W【解析】【详解】（1）电阻R3两端有电压为U3I2R