高考物理闭合电路的欧姆定律练习题及答案含解析.docx

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1、高考物理闭合电路的欧姆定律练习题及答案含解析一、高考物理精讲专题闭合电路的欧姆定律1．如图所示，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

2、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B3TIL2．利用电动机通过如图所示的电路提升重物，已知电源电动势E6V，电源内阻r1，电阻R3，重物质量m0.10kg，当将重物固定

3、时，理想电压表的示数为5V，当重物不固定，且电动机最后以稳定的速度匀速提升重物时，电压表的示数为5.5V，(不计摩擦，g取10m/s2).求：12串联入电路的电动机内阻为多大？重物匀速上升时的速度大小．3匀速提升重物3m需要消耗电源多少能量？【答案】（1）2；（2）1.5m/s（3）6J【解析】【分析】根据闭合电路欧姆定律求出电路中的电流和电动机输入电压.电动机消耗的电功率等于输出的机械功率和发热功率之和，根据能量转化和守恒定律列方程求解重物匀速上升时的速度大小，根据WEIt求解匀速提升重物3m需要消耗电源的能量．

4、【详解】1由题，电源电动势E6V，电源内阻r1，当将重物固定时，电压表的示数为5V，则根据闭合电路欧姆定律得电路中电流为IEU65r1A1电动机的电阻RMUIR5132I12当重物匀速上升时，电压表的示数为U5.5VEU'，电路中电流为I'0.5Ar电动机两端的电压为UMEI'Rr60.531V4V故电动机的输入功率PUMI'40.52W根据能量转化和守恒定律得UMI'mgvI'2R代入解得，v1.5m/s3匀速提升重物3m所需要的时间th32s，v1.5则消耗的电能WEI't60.526J【点睛】本题是欧姆定律与能

5、量转化与守恒定律的综合应用.对于电动机电路，不转动时，是纯电阻电路，欧姆定律成立；当电动机正常工作时，其电路是非纯电阻电路，欧姆定律不成立．3．如图所示电路中，电阻R1=R2=R3=10Ω，电源内阻r=5Ω，电压表可视为理想电表。当开关S1和S2均闭合时，电压表的示数为10V。求：（1）电源的电动势（2）当开关S1闭合而S2断开时，电压表的示数【答案】(1)E=20V(2)16V【解析】【详解】(1)电阻R2中的电流U2I1AR2外电阻RR2R1R315R1R3根据闭合电路欧姆定律IERr得E=I（R+r）代入数据

6、解得：E=1×（15+5）V=20V(2)当开关S1闭合而S2断开时；由闭合电路欧姆定律可知：R1R2UER1R2R解得：U16V4．如图所示，E=l0V，r=1Ω，R1=R3=5Ω，R2=4Ω，C=100μF，当断开时，电容器中带电粒子恰好处于静止状态；求：(1)S闭合后，带电粒子加速度的大小和方向；(2)S闭合后流过R3的总电荷量．【答案】(1)g，方向竖直向上－4(2)4×10C【解析】【详解】（1）开始带电粒子恰好处于静止状态，必有qE＝mg且qE竖直向上．S闭合后，qE＝mg的平衡关系被打破．S断开时，带电

7、粒子恰好处于静止状态，设电容器两极板间距离为d，有UCR2E4V，R1rR2qUCmgdS闭合后，R2UCE8VR2r设带电粒子加速度为a，则qUC'mgma，d解得a＝g，方向竖直向上．（2）S闭合后，流过R3的总电荷量等于电容器上电荷的增加量，所以－4Q＝C（UC′－UC）＝4×10C5．在如图所示的电路中，两平行正对金属板A、B水平放置，两板间的距离d=4.0cm．电源电动势E=400V，内电阻r=20Ω，电阻R1=1980Ω．闭合开关S，待电路稳定后，将一带正电的小球（可视为质点）从B板上的小孔以初速度v0=

8、1.0m/s竖直向上射入两板间，小球-7-4恰好能到达A板．若小球所带电荷量q=1.0×10C，质量m=2.0×10kg，不考虑空气阻力，忽略射入小球对电路的影响，取g=10m/s2．求：（1）A、B两金属板间的电压的大小U；（2）滑动变阻器消耗的电功率P；（3）电源的效率η．【答案】（1）U=200V（2）20W（3）99.500【解析】【详