最新高考物理闭合电路的欧姆定律试题经典.docx

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1、最新高考物理闭合电路的欧姆定律试题经典一、高考物理精讲专题闭合电路的欧姆定律1．如图所示，电路中电源内阻不计，水平放置的平行金属板A、B间的距离为d，金属板长为L，在两金属板左端正中间位置M，有一个小液滴以初速度v0水平向右射入两板间，已知小液滴的质量为m，带负电，电荷量为q．要使液滴从B板右侧边缘射出电场，电动势E是多大？(重力加速度用g表示)【答案】2md2v022mgdqL2qE【解析】【详解】由闭合电路欧姆定律得IEERR2RE两金属板间电压为UBA＝IR＝由牛顿第二定律得qUBA－mg＝mad液滴在电场中做类平抛运动，有0d12L＝vt2at2联立解得E2md2v022mgdqL

2、2q【点睛】题是电路与电场两部分知识的综合，关键是确定电容器的电压与电动势的关系，掌握处理类平抛运动的分析方法与处理规律．2．如图所示，电源的电动势E110V，电阻R121，电动机绕组的电阻R0.5，开关S1始终闭合．当开关S2断开时，电阻R1的电功率是525W；当开关S2闭合时，电阻R1的电功率是336W，求：（1）电源的内电阻r；（2）开关S2闭合时电动机的效率。【答案】（1）1Ω；（2）86.9%。【解析】【详解】（1）S2断开时R1消耗的功率为P1525W，则E2P1R1R1r代入数据得r=1Ω（2）S2闭合时R1两端的电压为U，消耗的功率为P2336W，则P2U2R1解得U=84V

3、由闭合电路欧姆定律得EUIr代入数据得I=26A设流过R1的电流为I1，流过电动机的电流为I2，则I1U4AR1又I1I2I解得I2=22A则电动机的输入功率为PMUI2代入数据解得PM1848W电动机内阻消耗的功率为PRI22R代入数据解得PR242W则电动机的输出功率PPMPR1606W所以开关S2闭合时电动机的效率P86.9%100%PM3．在图中R1＝14Ω，R2＝9Ω．当开关处于位置1时，电流表读数I1＝0.2A；当开关处于位置2时，电流表读数I2＝0.3A．求电源的电动势E和内电阻r．【答案】3V，1Ω【解析】【详解】当开关处于位置1时，根据闭合电路欧姆定律得：E=I1（R1+r

4、）当开关处于位置2时，根据闭合电路欧姆定律得：E=I2（R2+r）代入解得：r=1Ω，E=3V答：电源的电动势E=3V，内电阻r=1Ω．4．如图所示，电路由一个电动势为Er的电源和一个滑动变阻器R组成。请推、内电阻为导当满足什么条件时，电源输出功率最大，并写出最大值的表达式。2【答案】E4r【解析】【分析】【详解】由闭合电路欧姆定律IERr电源的输出功率PI2R得E2RP(Rr)2有E2RP(Rr)24Rr当R=r时，P有最大值，最大值为PmE2.4r5．如图所示的电路中，电阻R1=9Ω，R2=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）

5、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（2）0.6A（3）7.2W【解析】【详解】（1）电阻R3两端有电压为U3I2R20.4156.0（V）（2）通过电阻R3的电流大小：U3I30.2AR3流过电阻R1的电流大小为：I1=I2+I3=0.4+0.2=0.6A（3）电源的电动势为：EI1rI1R1U30.610.69612V电源的总功率为P=I1E=7.2W或PI12rR1R2//R3=7.2W6．如图所示的电路中，电源电动势Ed＝6V，内阻r＝1Ω，一定值电阻R0＝9.0Ω，变阻箱阻值在0﹣99.99Ω范围。一平行板电容器水

6、平放置，电容器极板长L＝100cm，板间距离d＝40cm，重力加速度g＝10m/s2，此时，将变阻箱阻值调到R1＝2.0Ω，一带电小球以v0＝10m/s的速度从左端沿中线水平射入电容器，并沿直线水平穿过电容器。求：（1）变阻箱阻值R1＝2.0Ω时，R0的电功率是多少？（2）变阻箱阻值R1＝2.0Ω时，若电容器的电容C＝2μF，则此时电容器极板上带电量多大？（3）保持带电小球以v0＝10m/s的速度从左端沿中线水平射入电容器，变阻箱阻值调到何值时，带电小球刚好从上极板右端边缘射出？【答案】（1）2.25W（2﹣6C（3）50Ω）2×10【解析】【详解】（1）当R1＝2.0Ω时，闭合回路电流I为

7、：EdIR1R0r代入数据解得：I＝0.5A所以PR0＝I2R0＝0.52×9＝2.25W；(2)当R1＝2.0Ω时，UR1＝IR1＝1V由Q＝CU＝2×10﹣6C；(3)当R1＝2.0Ω时，则：Mg＝qEEUR1d电路中分压关系，则有：UR1R1EdR1R0r调节变阻箱阻值到R1'，使得带电小球刚好从上极板边缘射出，则：qE﹣Mg＝Ma2'R1'Ed且UR1R1'rR0E2UR'1d又d1at222水平向：