高考物理闭合电路的欧姆定律(一)解题方法和技巧及练习题.docx

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1、高考物理闭合电路的欧姆定律(一)解题方法和技巧及练习题一、高考物理精讲专题闭合电路的欧姆定律1．平行导轨P、Q相距l＝1m，导轨左端接有如图所示的电路．其中水平放置的平行板电容器两极板M、N相距d＝10mm，定值电阻R12＝123＝RΩ，R＝2Ω，金属棒ab的电阻r＝2Ω，其他电阻不计．磁感应强度B＝0.5T的匀强磁场竖直穿过导轨平面，当金属棒ab沿导轨向右匀速运动时，悬浮于电容器两极板之间，质量－m＝1×1014kg，电荷量q＝－1×－14210C的微粒恰好静止不动．取g＝10m/s，在整个运动过程中金属棒与导轨接触良好．且速度保持

2、恒定．试求：(1)匀强磁场的方向和MN两点间的电势差(2)ab两端的路端电压；(3)金属棒ab运动的速度．【答案】(1)竖直向下；0.1V(2)0.4V.(3)1m/s.【解析】【详解】（1）负电荷受到重力和电场力的作用处于静止状态，因为重力竖直向下，所以电场力竖直向上，故M板带正电．ab棒向右做切割磁感线运动产生感应电动势，ab棒等效于电源，感应电流方向由b→a，其a端为电源的正极，由右手定则可判断，磁场方向竖直向下．微粒受到重力和电场力的作用处于静止状态，根据平衡条件有mg＝Eq又E＝UMNdmgd所以UMN＝＝0.1Vq（2）由

3、欧姆定律得通过R3的电流为I＝UMN＝0.05AR3则ab棒两端的电压为Uab＝UMN＋I×0.5R1＝0.4V.（3）由法拉第电磁感应定律得感应电动势E＝BLv由闭合电路欧姆定律得E＝Uab＋Ir＝0.5V联立解得v＝1m/s.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

4、向竖直向上的匀强磁场。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．如

5、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E44R142r①，2EU2U2r，代入得：E55r5r②，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

6、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；2r4r414．如图所示的电路中，当S闭合时，电压表和电流表(均为理想电表)的示数各为1.6V和0.4A．当S断开时，它们的示数各改变0.1V和0.1A，求电源的电动势和内电阻．【答案】E＝2V，r＝1Ω【解析】试题分析：当S闭合时，R1、R2并联接入电路，由闭合电路欧姆定律得：U1＝E－I1r即E＝1．6＋0．4r，①当S断开时，只有R1接入电路，由闭合电路欧姆定律得：U2＝E－I2r，即E＝（1．6＋0．1）＋（0．4－0．1）

7、r，②由①②得：E＝2V，r＝1Ω．考点：闭合电路欧姆定律【名师点睛】求解电源的电动势和内阻，常常根据两种情况由闭合电路欧姆定律列方程组求解，所以要牢记闭合电路欧姆定律的不同表达形式．5．如图所示的电路中，两平行金属板A、B水平放置，两板间的距离d＝4cm，电源电动E24V，内电阻r＝1ΩR15ΩSq＝﹣势＝，电阻＝，闭合开关．待电路稳定后，一带电量﹣5＝2×10﹣421×10C，质量mkg的小球恰好静止于两板之间．取g＝10m/s．求：（1）两板间的电压；（2）滑动变阻器接入电路的阻值．【答案】（1）8V（2）8Ω【解析】【详解】(

8、1)对小球，由平衡条件得：mgqE，又EU，d整理并代入数据解得：mgd2104100.04V8V；U1105q(2)设此时滑动变阻器接入电路的阻值为RP，由闭合电路欧姆定律得：EI，RRPr而UIRP，则得：ERPU，