高考物理闭合电路的欧姆定律专题训练答案含解析.docx

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1、高考物理闭合电路的欧姆定律专题训练答案含解析一、高考物理精讲专题闭合电路的欧姆定律1．如图(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

2、路的欧姆定律E7.9AIRr（2）电阻R两端的电压为U=IR=47V2．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＝2.0ΩU14.0V。电动机正常工作时，电压表的示数＝，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＝UI＝7×2W＝14W电动机的热功率为P热＝I2R

3、0＝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P释=91.7%3．爱护环境，人人有责；改善环境，从我做起；文明乘车，低碳出行。随着冬季气候的变化，12月6号起，阳泉开始实行机动车单双号限行。我市的公交和出租车，已基本实现全电动覆盖。既节约了能源，又保护了环境。电机驱动的原理，可以定性简化成如图所示的电路。在水平地面上有B5T的垂直于平面向里的磁场，电阻为1Ω的导体棒ab垂直放在宽度为0.2m的导体框上。电源E是用很多工作电压为4V的18650锂电池串联而

4、成的，不计电源内阻及导体框电阻。接通电源后ab恰可做匀速直线运动，若ab需要克服400N的阻力做匀速运动，问：（1）按如图所示电路，ab会向左还是向右匀速运动？（2）电源E相当于要用多少节锂电池串联？【答案】（1）向右；（2）100节【解析】【分析】【详解】(1)电流方向由a到b，由左手定则可知导体棒ab受到向右的安培力，所以其向右匀速运动。(2)ab做匀速运动，安培力与阻力相等，即BILF阻400N解得I400A则UIR400V电源E相当于要用锂电池串联节数U400n100节E44．如图所示电路中，r是电源的内阻，R1和R2是外电路中的电阻，如果用Pr，P1和

5、P2分别表示电阻r，R1，R2上所消耗的功率，当R1=R2=r时，求：(1)Ir∶I1∶I2等于多少(2)Pr∶P1∶P2等于多少【答案】(1)2：1：1；(2)4：1：1。【解析】【详解】(1)设干路电流为I，流过R1和R2的电流分别为I1和I2。由题，R1和R2并联，电压相等，电阻也相等，则电流相等，故1I1=I2=I2即Ir∶I1∶I2=2：1：1(2)根据公式P=I2R，三个电阻相等，功率之比等于电流平方之比，即Pr：P1：P2=4：1：15．如图所示，竖直放置的两根足够长的光滑金属导轨相距为L，导轨的两端分别与电源（串有一滑动变阻器R）、定值电阻、电容器（原来不带电

6、）和开关K相连．整个空间充满了垂直于导轨平面向外的匀强磁场，其磁感应强度的大小为B．一质量为m，电阻不计的金属棒ab横跨在导轨上．已知电源电动势为E，内阻为r，电容器的电容为C，定值电阻的阻值为R0，不计导轨的电阻．（1）当K接1时，金属棒ab在磁场中恰好保持静止，则滑动变阻器接入电路的阻值R为多大？（2）当K接2后，金属棒ab从静止开始下落，下落距离s时达到稳定速度，则此稳定速度的大小为多大？下落s的过程中所需的时间为多少？（3）ab达到稳定速度后，将开关K突然接到3，试通过推导，说明ab作何种性质的运动？求ab再下落距离s时，电容器储存的电能是多少？（设电容器不漏电，此时

7、电容器没有被击穿）【答案】（1）EBLr（2）B4L4sm2gR02（3）匀加速直线运动mgsCB2L2mgmgR0B2L2mcB2L2【解析】【详解】（1）金属棒ab在磁场中恰好保持静止，由BIL=mgIERr得REBLrmgB2L2v（2）由mgR0得vmgR0B2L2由动量定理，得mgtBILtmv其中qBLsItR0得tB4L4sm2gR02mgR0B2L2（3）K接qCUCBLvv3后的充电电流ItCBLCBLatttmg-BIL=ma得amgmCB2L2=常数所以ab棒的运动性质是“匀加速