高考物理闭合电路的欧姆定律解析版汇编及解析.docx

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1、高考物理闭合电路的欧姆定律解析版汇编及解析一、高考物理精讲专题闭合电路的欧姆定律1．如图所示，R1＝R3＝2R2＝2R4，电键S闭合时，间距为d的平行板电容器C的正中间有一质量为m，带电量为q的小球恰好处于静止状态；现将电键S断开，小球将向电容器某一个极板运动。若不计电源内阻，求：(1)电源的电动势大小；(2)小球第一次与极板碰撞前瞬间的速度大小。2mgdgd【答案】(1)E(2)v0q3【解析】【详解】(1)电键S闭合时，R1、R3并联与R4串联，(R2中没有电流通过)UC＝U4＝1E2对带电小球有：qUCqEmg2dd2mgd得：Eq(2)电键S断开后，R1

2、、R4串联，则E2mgdUC33q小球向下运动与下极板相碰前瞬间，由动能定理得mgdqUC1mv2222gd解得：v032．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．4【答案】（1）1A；（2）1.810C【详解】（1）闭合开关S电路稳定后，电容视为断路，则由图可知，R1与R2串联，由闭合电路的欧姆定律有：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

3、器两端的电压与电源的电动势相等，有UC'E12V流过R1的总电荷量为QCUC'CUC30106126C1.8104C3．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，电路中电源内

4、阻不计，水平放置的平行金属板A、B间的距离为d，金属板长为L，在两金属板左端正中间位置M，有一个小液滴以初速度v0水平向右射入两板间，已知小液滴的质量为m，带负电，电荷量为q．要使液滴从B板右侧边缘射出电场，电动势E是多大？(重力加速度用g表示)【答案】2md2v022mgdEqqL2【解析】【详解】EE由闭合电路欧姆定律得IRR2RE两金属板间电压为UBA＝IR＝2由牛顿第二定律得qUBA－mg＝mad液滴在电场中做类平抛运动，有0d12L＝vt2at2联立解得E2md2v022mgdqL2q【点睛】题是电路与电场两部分知识的综合，关键是确定电容器的

5、电压与电动势的关系，掌握处理类平抛运动的分析方法与处理规律．5．如图所示，电源的电动势E110V，电阻R121，电动机绕组的电阻R0.5，开关S1始终闭合．当开关S2断开时，电阻R1的电功率是525W；当开关S2闭合时，电阻R1的电功率是336W，求：（1）电源的内电阻r；（2）开关S2闭合时电动机的效率。【答案】（1）1Ω；（2）86.9%。【解析】【详解】（1）S2断开时R1消耗的功率为P1525W，则E2P1R1R1r代入数据得r=1Ω（2）S2闭合时R1两端的电压为U，消耗的功率为P2336W，则P2U2R1解得U=84V由闭合电路欧姆定律得EUIr代入

6、数据得I=26A设流过R1的电流为I1，流过电动机的电流为I2，则I1U4AR1又I1I2I解得I2=22A则电动机的输入功率为PMUI2代入数据解得PM1848W电动机内阻消耗的功率为PRI22R代入数据解得PR242W则电动机的输出功率PPMPR1606W所以开关S2闭合时电动机的效率P100%86.9%PM6．如图的电路中，电池组的电动势E=30V，电阻，两个水平放置的带电金属板间的距离d=1.5cm。在金属板间的匀强电场中，有一质量为-8m=7×10kg，带电量C的油滴，当把可变电阻器R3的阻值调到35Ω接入电路时，带电油滴恰好静止悬浮在电场中，此时安培

7、表示数I=1.5A，安培表为理想电表，取g＝10m/s2，试求：（1）两金属板间的电场强度；（2）电源的内阻和电阻R1的阻值；（3）B点的电势．【答案】（1）1400N/C（2）（3）27V【解析】【详解】（1）由油滴受力平衡有，mg=qE，得到代入计算得出：E=1400N/C（2）电容器的电压U3=Ed=21V流过的电流B点与零电势点间的电势差根据闭合电路欧姆定律得，电源的内阻（3）由于U1=φB-0，B点的电势大于零，则电路中B点的电势φB=27V.7．如图所示，为某直流电机工作电路图(a)及电源的U-IR=0.25Ω，闭合开关后，直流电机正常工作，电流表的

8、示数（1）电源的电动势E