(物理)物理专题汇编闭合电路的欧姆定律(一)含解析.docx

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1、（物理）物理专题汇编闭合电路的欧姆定律(一)含解析一、高考物理精讲专题闭合电路的欧姆定律1．如图所示，R1＝R3＝2R2＝2R4，电键S闭合时，间距为d的平行板电容器C的正中间有一质量为m，带电量为q的小球恰好处于静止状态；现将电键S断开，小球将向电容器某一个极板运动。若不计电源内阻，求：(1)电源的电动势大小；(2)小球第一次与极板碰撞前瞬间的速度大小。2mgdgd【答案】(1)E(2)v0q3【解析】【详解】(1)电键S闭合时，R1、R3并联与R4串联，(R2中没有电流通过)UC＝U4＝1E2对带电小球有：qUCqEmg2dd2mgd得：Eq(2)电键S断开后，R1、R4串

2、联，则E2mgdUC33q小球向下运动与下极板相碰前瞬间，由动能定理得mgdqUC1mv2222gd解得：v032．在如图所示的电路中，电阻箱的阻值R是可变的，电源的电动势为E，电源的内阻为r，其余部分的电阻均可忽略不计。（1）闭合开关S，写出电路中的电流I和电阻箱的电阻R的关系表达式；（2）若电源的电动势E为3V，电源的内阻r为1Ω，闭合开关S，当把电阻箱R的阻值调节为14Ω时，电路中的电流I为多大？此时电源两端的电压（路端电压）U为多大？【答案】(1)IE(2)0.2A2.8VRr【解析】【详解】（1）由闭合电路的欧姆定律，得关系表达式:EIRr（2）将E=3V，r

3、=1Ω，R=14Ω，代入上式得：电流表的示数I=3A=0.2A141电源两端的电压U=IR=2.8V3．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，R1，R2上所消耗的功率，当R1=R2=r时，求：(1)Ir∶I1∶I2等于多少r12(2)P∶P∶P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

4、比等于电流平方之比，即Pr：P1：P2=4：1：14．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】E2md2v022mgdqL2q【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＝2由牛顿第二定律得qUBA－mg＝mad液滴在电场中做类平抛运动，有0d1at2L＝vt22联立解得E2md2v022mgdqL2q【点睛

5、】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．5．如图所示，电流表A视为理想电表，已知定值电阻R0=4Ω，滑动变阻器R阻值范围为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律可知：I

6、ER0Rr得：r=5Ω（2）电源的总功率P=IE得：PE2R0Rr当R=0Ω，P最大，最大值为Pm，则有：Pm4W6．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

7、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B3TIL7．如图所示，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