高考物理闭合电路的欧姆定律专项练习.docx

《高考物理闭合电路的欧姆定律专项练习.docx》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、高考物理闭合电路的欧姆定律专项练习一、高考物理精讲专题闭合电路的欧姆定律1．如图所示电路，A、B两点间接上一电动势为4V、内电阻为1Ω的直流电源，三个电阻的阻值均为4Ω，电容器的电容为20μF，电流表内阻不计，求：(1)闭合开关S后，电容器所带电荷量；(2)断开开关S后，通过R2的电荷量。【答案】(1)6.4×10-5C；(2)3.2105C【解析】【分析】【详解】(1)当电键S闭合时，电阻R1、R2被短路，据欧姆定律得电流表的读数为IE14A0.8ArR34电容器所带电荷量QCU3CIR3201060.84C6.4105C(2)断开电键后，电容器相当于

2、电源，外电路R1、R2并联后与R3串联，由于各个电阻相等，则通过R2的电荷量为Q1Q3.2105C22．如图所示，电流表A视为理想电表，已知定值电阻R0=4ΩR阻值范围为，滑动变阻器0~10Ω，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。（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

3、律可知：IER0Rr得：r=5Ω（2）电源的总功率P=IE得：E2PR0Rr当R=0Ω，P最大，最大值为Pm，则有：Pm4W3．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）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？（

4、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=mgEIRr得REBLrmg（2）由mgB2L2vR0mgR0得v2L2B由动量定

5、理，得mgtBILtmv其中qBLsItR0B4L4sm2gR02得tmgR0B2L2（3）K接qCUCBLvv3后的充电电流ItCBLCBLatttmg-BIL=ma得amg2=常数2LmCB所以ab棒的运动性质是“匀加速直线运动”，电流是恒定的．v22-v2=2as根据能量转化与守恒得Emgs(1mv221mv2)22解得：mgsCB2L2E2L2mcB【点睛】本题是电磁感应与电路、力学知识的综合，关键要会推导加速度的表达式，通过分析棒的受力情况，确定其运动情况．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

6、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

7、PIM2R7.2W(2)对闭合电路有UEI总r所以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．在如图所示的电路中，电源电动势E=3.0Vr=1.0ΩR1=102Ω，，内电阻；电阻Ω，R=10R=35Ω；电容器的电容C=1000μF，电容器原来不带电。求接通电键S后流过R的总电荷34量（保留两位有效数字）。【答案】-32.0×10C【解析】【详解】接通电键S前，R3串联后与R1并联，所以闭合电路的总电阻：2与RR1(R2R3)RrR1R2R3由闭合电路

8、欧姆定律得，通过电源的电流：EIR电源的两端电压：UE－Ir则R3两端的电压：R