高考物理试卷物理闭合电路的欧姆定律题分类汇编及解析.docx

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1、高考物理试卷物理闭合电路的欧姆定律题分类汇编及解析一、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，当开关S接a点时，标有“5V，2.5W”的小灯泡正常发光，当开关S接b点时，标有“4V，4W”的电动机正常工作．求电源的电动势和内阻．【答案】6V，2Ω【解析】【详解】当开关接a时，电路中的电流为P2.51I1=U1=5A=0.5A.由闭合电路欧姆定律得E=U1＋I1r当开关接b时，电路中的电流为P24I2=U2=4A=1A.由闭合电路欧姆定律得E=U2＋I2r联立解得E=6Vr=2Ω.2．如图所示，水平U形

2、光滑框架，宽度L1m，电阻忽略不计，导体棒ab的质量m0.2kg，电阻R0.5，匀强磁场的磁感应强度B0.2T，方向垂直框架向上.现用F1N的拉力由静止开始向右拉ab棒，当ab棒的速度达到2m/s时，求此时：1ab棒产生的感应电动势的大小；2ab棒产生的感应电流的大小和方向；3ab棒所受安培力的大小和方向；4ab棒的加速度的大小．【答案】（１）0.4V（２）0.8A从a流向b（３）0.16N水平向左（４）4.2m/s2【解析】【分析】【详解】试题分析：（1）根据切割产生的感应电动势公式E=BLv

3、，求出电动势的大小．（2）由闭合电路欧姆定律求出回路中电流的大小，由右手定则判断电流的方向.（3）由安培力公式求出安培力的大小，由左手定则判断出安培力的方向．（4）根据牛顿第二定律求出ab棒的加速度．（1）根据导体棒切割磁感线的电动势EBLv0.212V0.4V（2）由闭合电路欧姆定律得回路电流E0.4IA0.8A，由右手定则可知电流方向R0.5为：从a流向b（3）ab受安培力FBIL0.20.81N0.16N，由左手定则可知安培力方向为：水平向左（4）根据牛顿第二定律有：FF安ma，得ab杆的加速度FF安10.16m

4、/s24.2m/s2am0.23．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＝UI＝7×2W＝14W电动机的

5、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P释=91.7%4．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P2分别表示电阻r，R12上所消耗的功率，当12，RR=R=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

6、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．在如图所示的电路中，两平行正对金属板A、B水平放置，两板间的距离d=4.0cm．电源电动势E=400V，内电阻r=20Ω，电阻R1=1980Ω．闭合开关S，待电路稳定后，将一带正电的小球（可视为质点）从B板上的小孔以初速度v0=1.0m/s竖直向上射入两板间，小球-7-4恰好能到达A板．若小球所带电荷量

7、q=1.0×10C，质量m=2.0×10kg，不考虑空气阻力，忽略射入小球对电路的影响，取g=10m/s2．求：（1）A、B两金属板间的电压的大小U；（2）滑动变阻器消耗的电功率P；（3）电源的效率η．【答案】（1）U=200V（2）20W（3）99.500【解析】【详解】（1）小球从B板上的小孔射入恰好到达A板的过程中，在电场力和重力作用下做匀减速直线运动，设A、B两极板间电压为U，根据动能定理有：qUmgd01mv02，2解得：U=200V．（2）设此时滑动变阻器接入电路中的电阻值为R，根据闭合电路欧姆定律可知，电

8、路中的E，而U=IR，电流IR1Rr3解得：R=2×10Ω滑动变阻器消耗的电功率U220W．PR（3）电源的效率P出I2(R1R)0．P总I2(R199.50Rr)【点睛】本题电场与电路的综合应用，小球在电场中做匀减速运动，由动能定理求电压．根据电路的结构，由欧姆定律求变阻器接入电路的电阻．6．利用如图所示的电路可以测量电源的电动