物理試卷分類匯編物理閉合電路的歐姆定律(及答案)

1、最新物理試卷分類匯編物理閉合電路的歐姆定律( 及答案 )一、高考物理精講專題閉合電路的歐姆定律1 如圖 (1)所示 ，線圈匝數(shù) n 200 匝，直徑 d1 40cm，電阻 r 2，線圈與阻值R6的電阻相連在線圈的中心有一個直徑d 2 20cm 的有界圓形勻強磁場，磁感應強度按圖(2)所示規(guī)律變化，試求： (保留兩位有效數(shù)字 )(1)通過電阻 R 的電流方向和大??；(2)電壓表的示數(shù)【答案】（ 1）電流的方向為BA ；7.9A； （ 2）47V【解析】【分析】【詳解】（1）由楞次定律得電流的方向為BA由法拉第電磁感應定律得E nBd2)2B0.30.2nS 磁場面積 S(而t0.2T / s 1

2、T / stt20.1根據(jù)閉合電路的歐姆定律E7.9 AIR r（ 2）電阻 R 兩端的電壓為 U=IR=47V2 如圖所示， R1324閉合時，間距為d 的平行板電容器 C 的正中間有 R2R 2R ，電鍵 S一質量為 m，帶電量為 q 的小球恰好處于靜止狀態(tài)；現(xiàn)將電鍵S斷開，小球將向電容器某一個極板運動。若不計電源內阻，求：(1)電源的電動勢大小；(2)小球第一次與極板碰撞前瞬間的速度大小。2mgdgd【答案】 (1) E(2) v0q3【解析】【詳解】(1)電鍵 S 閉合時， R1、 R3 并聯(lián)與 R4 串聯(lián)， (R2 中沒有電流通過)UC U4 1 E2對帶電小球有：得： EqU Cq

3、Emg2dd2mgdq(2)電鍵 S 斷開后， R1、 R4 串聯(lián)，則E2mgdU C33q小球向下運動與下極板相碰前瞬間，由動能定理得mg dq U C1 mv2222gd解得： v033 手電筒里的兩節(jié)干電池（串聯(lián)）用久了，燈泡發(fā)出的光會變暗，這時我們會以為電池沒電了。但有人為了“節(jié)約”，在手電筒里裝一節(jié)新電池和一節(jié)舊電池搭配使用。設一節(jié)新電池的電動勢 E11=0.3 ；一節(jié)舊電池的電動勢22。手電筒=1.5V，內阻 rE =1.2V，內阻 r =4.3使用的小燈泡的電阻R=4.4 。求：(1)當使用兩節(jié)新電池時，燈泡兩端的電壓；(2)當使用新、舊電池混裝時，燈泡兩端的電壓及舊電池的內阻r

4、2上的電壓；(3)根據(jù)上面的計算結果，分析將新、舊電池搭配使用是否妥當?！敬鸢浮?(1)2.64V； (2)1.29V； (3)不妥當。因為舊電池內阻消耗的電壓Ur 大于其電動勢E2（或其消耗的電壓大于其提供的電壓），燈泡的電壓變小【解析】【分析】【詳解】(1)兩節(jié)新電池串聯(lián)時，電流I = 2E10.6AR 2r1燈泡兩端的電壓UIR2.64V(2)一新、一舊電池串聯(lián)時，電流I = E1E20.3ARr1 r2燈泡兩端的電壓UI R1.32V舊電池的內阻r 2 上的電壓U rI r21.29V(3)不妥當。因為舊電池內阻消耗的電壓Ur 大于其電動勢E2（或其消耗的電壓大于其提供的電壓），燈泡的

5、電壓變小。4 如圖所示，電路中電源內阻不計，水平放置的平行金屬板A、 B間的距離為d，金屬板長為L，在兩金屬板左端正中間位置M，有一個小液滴以初速度v0 水平向右射入兩板間，已知小液滴的質量為 m，帶負電，電荷量為 q要使液滴從 B板右側邊緣射出電場，電動勢E是多大？ ( 重力加速度用 g 表示 )2md 2v022mgd【答案】 EqqL2【解析】【詳解】由閉合電路歐姆定律得EEI2RR RE兩金屬板間電壓為UBA IR2由牛頓第二定律得q U BA mgmad液滴在電場中做類平拋運動，有L v0td1 at 222聯(lián)立解得 E2md 2v022mgdqL2q【點睛】題是電路與電場兩部分知識

6、的綜合，關鍵是確定電容器的電壓與電動勢的關系，掌握處理類平拋運動的分析方法與處理規(guī)律5 如圖所示， R 為電阻箱， V 為理想電壓表當電阻箱讀數(shù)為R1 2時，電壓表讀數(shù)為U1 4V；當電阻箱讀數(shù)為R2 5時，電壓表讀數(shù)為U2 5V求：（1）電源的電動勢 E 和內阻 r（2）當電阻箱 R 讀數(shù)為多少時，電源的輸出功率最大？最大值Pm 為多少？【答案】（ 1） =6 Vr=1 （ 2）當=1 時， m=9 WER=rP【解析】【詳解】（1）由閉合電路歐姆定律EUIr 得：EU 1U 1r ，代入得E 4442r ，R12EU 2U 2 r ，代入得： E55 r5r ，R25聯(lián)立上式并代入數(shù)據(jù)解得

7、：E=6V， r=1 （2）當電阻箱的阻值等于電源的內電阻時電源的輸出功率最大，即有R=r=1 Pm2(E 2E262W9W ；電源的輸出功率最大為：I R) r4r42r16 在如圖所示電路中，電源電動勢為12V，電源內阻為1.0 R0 為 1.5 ，小，電路中電阻型直流電動機M 的內阻為 0.5閉合開關S 后，電動機轉動，電流表的示數(shù)為2.0A求：（ 1）電動機兩端的電壓 ；（ 2）電源輸出的電功率 【答案】 （1） 7.0V（ 2）20W【解析】試題分析：（ 1）電動機兩端的電壓等于電源電動勢減去內阻電壓與電阻R0 電壓之和，（ 2）電源輸出的電功率等于電源的總功率減去熱功率.（1）電路

8、中電流表的示數(shù)為2.0A，所以電動機的電壓為U E U內 U R0 122 12 1.5 V7V（2）電源的輸出的功率為：P總EI I 2r12 2 22 1 W 20W7 如圖所示的電路中，電阻 R1=9，R2=15 ， R3=30 ，電源內電阻 r=1，閉合開關 S，理想電流表的示數(shù) I2=0.4A求：（ 1）電阻 R3 兩端的電壓 U3；（ 2）流過電阻 R1 的電流 I1 的大??；（ 3）電源的總功率 P【答案】（ 1） 6.0V（ 2） 0.6A（3） 7.2W【解析】【詳解】（1）電阻 R3 兩端有電壓為U 3I 2 R20.4156.0 （ V）（2）通過電阻R3 的電流大小：U

9、 3I 30.2 AR3流過電阻 R1 的電流大小為：I1=I2+I3=0.4+0.2=0.6A（3）電源的電動勢為：EI1rI 1R1U 30.610.69612 V電源的總功率為P=I1E=7.2W或 PI12 rR1R2 / / R3=7.2W8 如圖所示，圖線AB 是某閉合電路的路端電壓隨電流變化的關系圖線，OM 是某定值電阻 R 的伏安特性曲線，由圖求：（ 1） R 的阻值；（ 2）處于直線 OM 與 AB 交點 C 時電源的輸出功率；（ 3）電源的最大輸出功率。【答案】 （1）（ 2） 8W （ 3） 9W【解析】【分析】（1）根據(jù)伏安特性曲線的斜率求出電阻的阻值（2）交點對應的電

10、壓和電流為電源輸出電壓和輸出電流，根據(jù) P=UI 求出電源的輸出功率（ 3）當外電阻等于內阻時，電源輸出功率最大【詳解】（1） OM 是電阻的伏安特性曲線，電阻：（ 2）交點 C 處電源的輸出功率為：（ 3）電源的最大輸出功率 Pm，是在外電阻的阻值恰等于電源內電阻時達到的答：（ 1）R 的阻值為2（2）處于直線OM 與 AB 交點 C 時電源的輸出功率為8W（ 3）電源的最大輸出功率為 9W 【點睛】對于圖線關鍵要根據(jù)物理規(guī)律，從數(shù)學角度來理解其物理意義本題要抓住圖線的斜率、交點的意義來理解圖象的意義9 如圖所示，電源的電動勢E=110V，電阻 R1=21 ，電動機繞組的電阻R0=0.5 ，

11、電鍵 S1始終閉合當電鍵 S2斷開時，電阻1的電功率是525W；當電鍵2閉合時，電阻1的電RSR功率是 336W ，求：（ 1）電源的內電阻；（ 2）當電鍵 S2 閉合時流過電源的電流和電動機的輸出功率【答案】 （1） 1（ 2） 1606W【解析】【分析】【詳解】設 S2 斷開時 R1 消耗的功率為P1，則E211PR1Rr代入數(shù)據(jù)可以解得，r1設 S2 閉合時R1 兩端的電壓為U，消耗的功率為P2，則U 2P2解得，R1U=84V由閉合電路歐姆定律得，EUIr代入數(shù)據(jù)，得I26A流過 R1 的電流為I1，流過電動機的電流為I2，I1U4 AR1而電流關系 :I 1I 2I所以I 222A由

12、UI 2P出I 22 R0代入數(shù)據(jù)得，P出1606W10 如圖所示，電源電動勢 E=8V，內阻為 r=05， “ 3V， 3W”的燈泡 L 與電動機 M 串聯(lián)接在電源上，燈泡剛好正常發(fā)光，電動機剛好正常工作，電動機的線圈電阻R=1 5求：（ 1）通過電動機的電流；（ 2）電源的輸出功率；（ 3）電動機的輸出功率【答案】（ 1） 1A；（ 2） 7 5W；（ 3） 3W【解析】試題分析：（1）燈泡L 正常發(fā)光，通過燈泡的電流，I LPL U L1A電動機與燈泡串聯(lián)，通過電動機的電流IM=IL=1（ A）；（ 2）路端電壓： U=E-Ir=7 5（ V），電源的輸出功率： P=UI=7 5（ W）

13、；（ 3）電動機兩端的電壓 UM =U-UL=4 5（ V）；電動機的輸出功率P 輸出 =UM IM -IM 2R=3W考點：電功率；閉合電路歐姆定律【名師點睛】此題考查了電功率及閉合電路歐姆定律的應用；注意電動機是非純電阻電路，輸出功率等于輸入功率與熱功率之差；要注意功率公式的適用條件11 如圖所示電路中，電源電動勢E12V ，內阻 r2， R14， R26，R33（ 1）若在 C D 間連一個理想電流表，其讀數(shù)是多少？（ 2）若在 C D 間連一個理想電壓表，其讀數(shù)是多少？【答案】（ 1） 1A ；（ 2） 6V【解析】【分析】【詳解】（1）若在 C.D 間連一個理想電流表，則電路結構為R

14、2、 R3 并聯(lián)后與 R1 串聯(lián)，接到電源上，根據(jù)閉合電路歐姆定律得：E12總電流 I21.5 AR1 R并 r2 4所以并聯(lián)部分的電壓為：UR并 I 3V所以通過電流表的電流為I 1U3 A1A R33（2）若在 C.D 間連一個理想電壓表，則電路結構為R1、R2 串聯(lián)接到電源上，電壓表測量的是 R2 的電壓：則 U 2ErR212 6V6V R1R212【點睛】本題中理想電流表看作短路，理想電壓表看作斷路，認識電路的連接關系是解題的基礎12 如圖所示的電路中，電源電動勢E=10V，電阻 R1=2.5 ， R2=3，當電阻箱Rx 調到 3時，理想電流表的示數(shù)為2 A求：(1)電源的內電阻？(2)調節(jié)電阻箱，使電流表的示數(shù)為1.6A 時，電阻 R 消耗的電功率？2【答案】 (1)r = 1(2)P2=6.45W【解析】【分析】可先求出總電阻，應用閉合電路歐姆定律，求出總電流后，即為電流表的讀數(shù)，當電流表示數(shù)為1.6A