高考物理闭合电路的欧姆定律提高训练及解析.docx

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1、高考物理闭合电路的欧姆定律提高训练及解析一、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，电源电动势E＝12V，内阻r＝0.5Ω，电动机的电阻R0＝1.0Ω，电阻R1＝2.0Ω。电动机正常工作时，电压表的示数U1＝4.0V，求：(1)流过电动机的电流；(2)电动机输出的机械功率；(3)电源的工作效率。【答案】（1）2A；（2）14W；（3）91.7%【解析】【分析】【详解】(1)电动机正常工作时，总电流为I＝U1＝2AR1(2)电动机两端的电压为U＝E－Ir－U1=(12－2×0.－54.0)V＝7V电动机消耗的电功率为P电＝

2、UI＝7×2W＝14W电动机的热功率为P热＝I2R0＝22×1W＝4W电动机输出的机械功率P机＝P电－P热＝10W(3)电源释放的电功率为P释＝EI＝12×2W＝24W有用功率P有＝UII2R122W电源的工作效率P有=91.7%P释2．如图所示，金属导轨平面动摩擦因数μ＝0.2，与水平方向成θ＝37°角，其一端接有电动势E＝4.5V，内阻r＝0.5Ω的直流电源。现把一质量m＝0.1kg的导体棒ab放在导轨上，导体棒与导轨接触的两点间距离L＝2m，电阻R＝2.5Ω，金属导轨电阻不计。在导轨所在平面内，分布着磁感应强度B＝0.5T，方向竖

3、直向上的匀强磁场。己知sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，g＝10m/s2（不考虑电磁感应影响），求：(1)通过导体棒中电流大小和导体棒所受安培力大小；(2)导体棒加速度大小和方向。【答案】(1)1.5A，1.5N；(2)2.6m/s2，方向沿导轨平面向上【解析】【详解】(1)由闭合电路欧姆定律可得EI1.5ARr根据安培力公式可得导体棒所受安培力大小为FBIL1.5N(2)对导体棒受力分析，根据牛顿第二定律有BILcosθmgsinθfmafFNcosθBILsinθmg联立可得a2.6m/s2方向沿导轨平面向上3．有一个10

4、0匝的线圈，在0.2s内穿过它的磁通量从0.04Wb增加到0.14Wb，求线圈中的感应电动势为多大？如果线圈的电阻是10Ω，把它跟一个电阻是990Ω的电热器串联组成闭合电路时，通过电热器的电流是多大？【答案】50V，0.05A．【解析】【详解】已知n=100匝，△t=0.2s，△Φ=0.14Wb-0.04Wb=0.1Wb，则根据法拉第电磁感应定律得感应电动势En1000.1V=50Vt0.2由闭合电路欧姆定律得，通过电热器的电流E50IA=0.05ARr109904．利用如图所示的电路可以测量电源的电动势和内电阻．当滑动变阻器的滑片滑到

5、某一位置时，电流表和电压表的示数分别为0.20A和2.90V．改变滑片的位置后，两表的示数分别为0.40A和2.80V．这个电源的电动势和内电阻各是多大？【答案】E=3.00V，r=0.50Ω【解析】【分析】【详解】根据全电路欧姆定律可得：；，联立解得：E=3.00V，r=0.50Ω5．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

6、时安培表示数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.6．如图所示，电源的电动势为10V，内阻为1Ω，R1=32Ω，C=30μF求：

7、Ω，R=6（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．【答案】（1）1A（2）1.2×10﹣4C【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：E10I3A1AR1R2r61（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：2-5-4Q=C（E-U）=3×10×（10-6）C=1.2×10C7．如图所示的电路中，电阻R1=9Ω，R

8、2=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（