高考物理闭合电路的欧姆定律解题技巧及练习题含解析.docx

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1、高考物理闭合电路的欧姆定律解题技巧及练习题含解析一、高考物理精讲专题闭合电路的欧姆定律1．如图所示电路，A、B两点间接上一电动势为4V、内电阻为1Ω的直流电源，三个电阻的阻值均为4Ω，电容器的电容为20μF，电流表内阻不计，求：(1)闭合开关S后，电容器所带电荷量；(2)断开开关S后，通过R2的电荷量。【答案】(1)6.4×10-5C；(2)3.2105C【解析】【分析】【详解】(1)当电键S闭合时，电阻R1、R2被短路，据欧姆定律得电流表的读数为IE14A0.8ArR34电容器所带电荷量QCU

2、3CIR3201060.84C6.4105C(2)断开电键后，电容器相当于电源，外电路R1、R2并联后与R3串联，由于各个电阻相等，则通过R2的电荷量为Q1Q3.2105C22．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）4

3、7V【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EnnBS磁场面积S(d2)2而B0.30.2T/s1T/stt2t0.20.1根据闭合电路的欧姆定律E7.9AIRr（2）电阻R两端的电压为U=IR=47V3．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

4、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E

5、BLv0.212V0.4V（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/s2am0.24．如图所示电路中，R14，R26，C30F，电池的内阻r2，电动势E12V．（1）闭合开关S，求稳定后通过R1的电流．（2）求将开关断开后流过R1的总电荷量．【答案】（1）1A；（

6、2）1.8104C【解析】【详解】（1）闭合开关S电路稳定后，电容视为断路，则由图可知，R与R2串联，由闭合电路的1欧姆定律有：E121AIr462R1R2所以稳定后通过R1的电流为1A．（2）闭合开关S后，电容器两端的电压与R2的相等，有UC16V6V将开关S断开后，电容器两端的电压与电源的电动势相等，有UC'E12V流过R的总电荷量为1QCUC'CUC30106126C1.8104C5．如图所示，质量m=1kg的通电导体棒在安培力作用下静止在倾角为37°、宽度L=1m的光滑绝缘框架上。匀强磁

7、场方向垂直于框架平面向下(磁场仅存在于绝缘框架内)。右侧回路中，电源的电动势E=8V，内阻r=1Ω。电动机M的额定功率为8W，额定电压为4V，线圈内阻R为0.2Ω，此时电动机正常工作（已知sin37=0°.6，cos37°=0.8，重力加速度g取10m/s2）。试求:(1)通过电动机的电流IM以及电动机的输出的功率P出；(2)通过电源的电流I总以及导体棒的电流I；(3)磁感应强度B的大小。【答案】(1)7.2W；(2)4A；2A；(3)3T。【解析】【详解】(1)电动机的正常工作时，有PUIM所

8、以IMP2AU故电动机的输出功率为P出PIM2R7.2W(2)对闭合电路有UEI总r所以EUI总4A；r故流过导体棒的电流为II总IM2A(3)因导体棒受力平衡，则F安mgsin376N由F安BIL可得磁感应强度为F安B3TIL6．如图所示，R为电阻箱，V为理想电压表．当电阻箱读数为R1＝2Ω时，电压表读数为U＝4V；当电阻箱读数为R＝5Ω时，电压表读数为U＝5V．求：122（1）电源的电动势E和内阻r．（2）当电阻箱R读数为多少时，电源的输出功率最大？最大值Pm为多少？【答案】（1）E=6Vr