高考物理闭合电路的欧姆定律精编习题.docx

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1、高考物理闭合电路的欧姆定律精编习题一、高考物理精讲专题闭合电路的欧姆定律1．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）47V【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EnBd2)2B0.30.2nS磁场面积S(而t0.2T/s1T/stt20.1根据闭合电路的欧姆定律

2、E7.9AIRr（2）电阻R两端的电压为U=IR=47V2．小勇同学设计了一种测定风力大小的装置，其原理如图所示。E是内阻不计、电动势为6V的电源。R0是一个阻值为40Ω的定值电阻。V是由理想电压表改装成的指针式测风力显示器。R是与迎风板A相连的一个压敏电阻，其阻值可随风的压力大小变化而改变，其关系如下表所示。迎风板A的重力忽略不计。试求：力F/N050100150200250300⋯阻R/30282624222018⋯（1）利用表中的数据出阻R随力F化的函数式；（2）若表的最大量程5V，装置能得的最大力多少牛；（3）当力F为500N，表示数是多少；（4）如果源E的降低，要使相

3、同力表得的示数不，需要R0，后的R0的阻大小如何化？（只写）【答案】（1）R300.04F()；（2）550N；（）U4.8V；（）阻Fm34大【解析】【分析】【解】Fc，故R与F成性化关系它的关系式：（1）通表中数据可得：RRkFb代入数据得：R300.04F(Ω)①（2）由意，R0上的UR05V，通R0的流IUR0②R0RUREUR0③II解①~④式，得，当表两端UR为5V，得的力最大Fm550N④（3）由①式得R10ΩUR0E4.8V⑤RR0（4）阻值变大3．如图所示，电流表A视为理想电表，已知定值电阻R0=4Ω，滑动变阻器R阻值范围为0~10Ω，电源的电动势E=6V．闭

4、合开关S，当R=3Ω时，电流表的读数I=0.5A。（1）求电源的内阻。（2）当滑动变阻器R为多大时，电源的总功率最大?最大值Pm是多少?【答案】（1）5Ω；（2）当滑动变阻器R为0时，电源的总功率最大，最大值Pm是4W。【解析】【分析】【详解】（1）电源的电动势E=6V．闭合开关S，当R=3Ω时，电流表的读数I=0.5A，根据闭合电路欧姆定律可知：IER0Rr得：r=5Ω（2）电源的总功率P=IE得：PE2R0Rr当R=0ΩP最大，最大值为Pm，则有：Pm4W，4．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

5、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所以PIM2AU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

6、I总EU4A；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B3TIL5．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=1Ω（2）当R=r=1Ω时，Pm=9W【解析】【详解】（1）由闭合电路欧姆定律EUIr得：EU1U1r，代入得E4442r①，R12EU2U2r，代入得：E55r5

7、r②，R25联立上式并代入数据解得：E=6V，r=1Ω（2）当电阻箱的阻值等于电源的内电阻时电源的输出功率最大，即有R=r=1Ω电源的输出功率最大为：PmI2R(E)2rE262W9W；2r4r416．如图，在平行倾斜固定的导轨上端接入电动势E＝50V，内阻r＝1Ω的电源和滑动变阻器R，导轨的宽度d＝0.2m，倾角θ=37°．质量m＝0.11kg的细杆ab垂直置于导轨上，与导轨间的动摩擦因数μ＝0.5，整个装置处在竖直向下的磁感应强度B＝2.2T的匀强磁场中，导轨与杆的电阻不计．现调节R使杆