歐姆定律習題

1、11月11日物理1-4章綜合作業(yè)學校:姓名:班級:考號:評卷人得分一、選擇題1.如右圖，在一水平面內(nèi)有四個點電荷分別放在一正方形 方形的中心，取無窮遠處電勢為零，則下列說法正確的是ABCD勺四邊的中點，0為正；9A. 0點的電勢最高B. 將一點電荷qo從A點沿A0方向移動到0點，電場力不斷變小C. 將一點電荷qO從0點沿0C方向移動到C點，電場力先做正功后做負功D. A. B. C. D四點的場強大小一定相等【答案】D【解析】由電荷的分布情況及疊加原理可知，0點的電勢為零，選項A錯誤； 由場強疊加可知，0點的場強為零，從A到0點連線上的場強方向垂直 A0 指向斜上方，大小先增加后減小，選項 B

2、錯誤；同理，從0到C點連線上的 場強方向垂直A0指向斜上方，大小先增加后減小，故將一點電荷qo從0點 沿0C方向移動到C點，電場力做功為零，選項 C錯誤；由對稱知識可知 A、B、C、D四點的場強大小一定相等，方向不同，選項 D正確；故選D. 2兩點電荷 A.B帶電量qA>qB，在真空中相距為 Lo,現(xiàn)將檢驗電荷 q置于某一位置時 所受庫侖力恰好為零，則此位置當A. 同種電荷時，在B. 同種電荷時，在C. 異種電荷時，在D. 異種電荷時，在【答案】D【解析】試題分析：若 qA和qB均為固定的正電荷，只要放入的電荷受到的合力為A.B 為：A.B連線上靠近 A一側(cè)BA連線的延長線上靠近B 一側(cè)

3、A.B連線上靠近 A一側(cè)AB連線的延長線上靠近B 一側(cè)0即可，通過受力分析可知，由庫侖定律，對q有kqqA kqqB，因為qA> qB.所以r a>b，而且保rArB證兩個力的方向相反，所以應將qc置于AB線段上，且靠近 B.選項AB錯誤；若qA和qB為固定的異種電荷，只要放入的電荷受到的合力為0即可，通過受力分析可知，由庫侖定律，對q有kq= kq= 因為qA>qB.所以rA>rB，而且保證兩個力的方向相反,ab所以應將qc置于AB連線的延長線上，且靠近 B.故D正確；故選 D. 考點：庫侖定律；物體的平衡 .3 .如圖所示，一平行板電容器充電后與電源斷開，這時電容器

4、的帶電量為Q，P是電試卷第19頁，總13頁容器內(nèi)一點，電容器的上板與大地相連，下列說法正確的是（A. 若將電容器的上板左移一點，則兩板間場強減小B. 若將電容器的下板上移一點，貝yP點的電勢升高C. 若將電容器的下板上移一點，則兩板間電勢差增大D. 若將電容器的下板上移一點，則兩板間電勢差減小【答案】D【解析】考點：電容器的動態(tài)分析.分析：平行板電容器充電后與電源斷開后，電容器的電量不變，電容器上板左移一點， 正對面積減小，電容 C減小，由U= Q/C分析U增大，再E="U/d"分析板間場強變化.根據(jù)板間距離變化，分析電容變化，由U= Q/C分析U的變化.電場線方向向下，P

5、點電勢比上板低，再根據(jù)P點與上板電勢差的變化, 分析P點電勢的變化.解答：解：A、平行板電容器充電后與電源斷開后，電容器的電量不變，電容器上板左 移，正對面積減小，電容 C減小，由U= Q/C分析可知U增大，板間場強 E= U/d, d不變，則E增大故A錯誤.B、C D將電容器的下板上移一點，板間距離減小，電容C增大，由U= Q/C分析得知：Q不變，兩板間電勢差減小.又由E= U/d=4n kQ/SP點電勢不變.故，可知板間場強不變，則 P與上板的電勢差不變，上板電勢為零，則 BC錯誤，D正確.故選D.對于僅僅點評：對于電容器動態(tài)變化分析問題，要采用控制變量法研究，抓住不變量. 板間距離變化的

6、情形，由 E= U/d=4 n kQ/S 可知，板間場強不變，是個重要推論，經(jīng)常用到.兩點的間距為L,4 .如圖所示，在直線MN上有一個點電荷，A B是直線MN上的兩點， 場強大小分別為 E和2E.則（ ）A. 該點電荷一定在 A點的右側(cè)B. 該點電荷一定在A點的左側(cè)C. A點場強方向一定沿直線向左D. A點的電勢一定低于 B點的電勢【答案】A【解析】試題分析：由題，A、B兩點的場強大小分別為 E和2E,根據(jù)點電荷場強公式分析得知：該點電荷的位置應離 A點遠、離B點近，所以該點電荷一定在 A點的右側(cè)，A 正確；由于該點電荷的電性未知，無法確定A的場強方向，也無法判斷 A、B兩點電勢的高低，B、

7、C錯誤；由上分析可知 D錯誤；故選 A?？键c：電勢；電場強度5 .使兩個完全相同的金屬小球（均可視為點電荷）分別帶上-3Q和+5Q的電荷后，將它們固定在相距為 a的兩點，它們之間庫侖力的大小為 Fi.現(xiàn)用絕緣工具使兩小球相互 接觸后，再將它們固定在相距為2a的兩點，它們之間庫侖力的大小為F2.則Fi與F2之比為（）D.60: 1A. 2： 1 B. 4： 1 C. 16: 1 【答案】D【解析】開始時由庫侖定律得:X 3? = ? 現(xiàn)用絕緣工具使兩小球相互接觸后,各自帶電為因此此時：?= ?/?由得：?= 60?，則Fi與F2之比為60：1,故選D.6 .如圖所示是一種測量電流表內(nèi)阻的電路.

8、值為R時，指針恰好滿偏；將可變電阻調(diào)到 略電池內(nèi)阻，則電流表內(nèi)阻為閉合電鍵K,調(diào)節(jié)可變電阻，當阻R2時，電流表指針剛好半滿偏。忽A. 0.5 R-RB. R-艮【答案】C【解析】設電流表滿偏為C. R-2RD. 2(R-R)Ig,內(nèi)阻為根據(jù)閉合電路歐姆定律得:IgR1Rg ; 2IgR2RgA和C始終保持靜止不動， A、B可視為質(zhì)點。關(guān)于此過）聯(lián)立解得，Rg=R-2Ri .故選C.7 如圖所示，在一絕緣斜面C上有一帶正電的小物體 A處于靜止狀態(tài)?，F(xiàn)將一帶正電的小球B沿以A為圓心的圓弧緩慢地從 P點轉(zhuǎn)至A正上方的Q點處，已知P、A在同一 水平線上，且在此過程中物體 程，下列說法正確的是（A. 物

9、體A受到斜面的支持力先增大后減小B. 物體A受到斜面的支持力一直增大C. 地面對斜面C的摩擦力先增大后減小D. 地面對斜面C的摩擦力先減小后增大【答案】A【解析】試題分析：對 A研究：P對A的庫侖力垂直于斜面方向的分力，先逐漸增大后 逐漸減小，當庫侖力與斜面垂直時最大，設該分力為F',根據(jù)平衡條件：斜面對 A的支持力N=mgcoa+F',可知N先增大后減小，故 A正確，B錯誤；以A和C整體為研究對象，分析受力情況如圖所示設P對A的庫侖力大小為 F,與豎直方向的夾角為 0.C的摩擦力逐漸根據(jù)平衡條件得：f=Fsin 0由于F大小不變，0減小，則知地面對斜面 減小.故CD錯誤.故選

10、A.考點：電場力與電勢；物體的平衡.再對物可以考【名師點睛】本題主要考查物體的平衡問題，解題時首先要靈活選擇研究對象， 體進行受力分析，運用共點力平衡條件求解注意當幾個物體的加速度相同時， 慮整體法；此題有一定的難度，意在考查學生靈活運用知識的能力.8 如圖所示為勻強電場的電場強度E隨時間t變化的圖象。當t=0時，在此勻強電場中由靜止釋放一個帶電粒子，設帶電粒子只受電場力的作用，則下列說法中正確的（）I1 -345-20A. 帶電粒子將始終向同一個方向運動B. 2s末帶電粒子回到原出發(fā)點C. 帶電粒子在0-3S內(nèi)的初、末位置間的電勢差為零D. 0-3S內(nèi)，電場力的總功不為零【答案】C【解析】試

11、題分析：帶電粒子在前 1秒處于勻加速，在第二秒內(nèi)先做勻減速后反向加速，所以不 是始終向一方向運動，故 A錯誤；帶電粒子在前1秒處于勻加速，在第二秒內(nèi)由于加速 度大小是之前的2倍，方向與之前相反，因此用去0.5秒先做勻減速接著0.5秒反向加 速.所以2s末帶電粒子不在出發(fā)點，故 B錯誤；帶電粒子在 0-3s內(nèi)的初、末位置間的 電場力做功為零，電勢能變化為零，則電勢差為零，故C正確，D錯誤；故選：C?？键c：帶電粒子在電場中的運動.評卷人得分二、多選題A、B、C是電場中的三點,9 .如圖所示，實線表示某電場的電場線，虛線表示等勢線, 下列關(guān)于電場強度 E和電勢j的大小關(guān)系正確的是ZA. EA <

12、; EC B. EB > EA C. jA >jC D. jB >jA【答案】D【解析】試題分析：電場線的疏密程度反映場強的大小，A處電場線最密，場強最大，則有EA > Eb, Ea> Ec.故AB錯誤.沿電場線方向電勢越來越低，則知 馭> ©A.因 恫=忙故©c> ©A,故C錯誤，D正確.故選D?？键c：電場線；場強與電勢電場線的疏密表示場強的【名師點睛】解決本題的關(guān)鍵要掌握電場線的兩個物理意義： 大小，電場線的方向反映電勢的高低。10 某導體中的電流隨其兩端的電壓變化，如圖實線所示，則下列說法中正確的是A. 加5 V電壓

13、時，導體的電阻是 5 QB. 加12 V電壓時，導體的電阻是 8 QC. 由圖可知，隨著電壓增大，導體的電阻不斷減小D. 由圖可知，隨著電壓減小，導體的電阻不斷減小【答案】ABD?5-?= 1?= 5?, A 正確；力口 12V8?, B正確；由圖可知，隨電則可知導體的電阻越來越大,【解析】試題分析：I-U圖象描述物體的電流隨電壓的變化；由各點的坐標可求得導體 的電阻；由圖象的斜率的變化可明確電阻的變化.加5V的電壓時，電流為1.0A，則由歐姆定律可知，？?=的電壓時，電流為1.5A，則可得電阻為？?=3=15?=壓的增大，圖象的斜率減小，而圖像斜率的倒數(shù)等于電阻, 隨著電壓的減小，導體的電阻

14、減小，C錯誤D正確.評卷人得分三、填空題用多用表測量該元件的電阻, 因此需選擇11. （4分）為確定某電子元件的電氣特性，做如下測量.選用“X 100”倍率的電阻擋測量，發(fā)現(xiàn)多用表指針偏轉(zhuǎn)過大， 率的電阻擋（填“X 10”或“X 1k”），并歐姆表調(diào)零再進行測量，多用表的示數(shù)如圖 所示，測量結(jié)果為 Q.【答案】【解析】試題分析：10;300多用表指針偏轉(zhuǎn)過大，說明倍率檔選擇過大，因此需選擇更小的倍率當即X 10檔；測量結(jié)果為 30 X 10Q =300Qo考點：萬用表的使用。12 .如圖所示，Ri=12k愆R2=8k愆R3=20k愆R4=600 0,當滑動變阻器滑動觸頭C調(diào)到最上端時，AB間的

15、總電阻是0, AB間最大電阻值為0.c【答案】9X 10, 1.06 X 10c調(diào)到最上端時，并聯(lián)部分的電阻為:【解析】解：當電位器滑動觸頭(8+20)R1（R2+R312 艾R并邛1+（尺尹尺丿=12匚鋰+20） k 0 =8.4k 0此時總電阻為： R=R并+R4=8400+600=9000 0電位器滑動觸頭 C調(diào)到中間某個位置時，并聯(lián)部分的電阻為：（Rg + Rs"隔上）（Ri+Rs上）（28- R上）C12+R上）S-+ (12+20)16（2S- R上）+十R上）2k Q<k 0 =10k 0（當28 - R上=12+R上，即卩R上=8k0時取等號）此時總電阻為：R=

16、R并+R4=10000+600=10600 0故答案為：9X 10, 1.06 X 10【點評】本題關(guān)鍵是第二問，推導出總電阻的表達式，然后結(jié)合表達式的知識求解極值，不難.13 如圖中圖線表示某電池組的輸出電壓一電流關(guān)系，圖線表示其輸出功率-電流關(guān)系該電池組的內(nèi)阻為 0o當電池組的輸出功率為120W時，電池組的輸出電壓是Vo234電櫛CA>【答案】5 30【解析】試題分析：圖線輸出電壓和電流關(guān)系圖象，當輸出電流為 動勢，可得電源的電動勢為 50V，當輸出電壓為40V時， 兩端電壓為10V,由歐姆定律可求得電源的內(nèi)阻為5Qo0時，輸出電壓即為電源電 輸出電流為2A,所以電源內(nèi)阻 由圖線可知

17、電源輸出功率為30 Qo車型：20吋 車輪直徑：508 mm電池規(guī)格：36 V 12 A?h （安？時）整車質(zhì)量：40 kg額定轉(zhuǎn)速：210 r/min （轉(zhuǎn)/分）電機：后輪驅(qū)動、直流永磁式電機額定工作電壓/電流：36 V/5 A120W時，輸出電流為4A,由尸二2Z7|可求得電池的輸出電壓為 考點：歐姆定律、電功率等14 .某品牌電動自行車的銘牌如下；根據(jù)此銘牌中的有關(guān)數(shù)據(jù)，可知該車電機的額定功率為 平直公路上行駛，一次充滿電最長可以行駛的時間為【答案】180, 2.4【解析】試題分析：由表格得到：額定工作電壓為_W如果以額定功率在h oP Ul 36V 5A 180W，根據(jù)容量 Q It，

18、有：t36V,額定工作電流為 5A;故額定功率為:Q 12A hI 5A2.4h o考點：額定功率；功率計算公式的應用.15 .已知電流表的內(nèi)阻 壓表，應串聯(lián)Q阻.【答案】1 880 Q 0.12【解析】R5= 120 Q,滿偏電流I g= 3 mA要把它改裝成量程是 6 V的電 電阻？要把它改裝成量程是 3 A的電流表，應并聯(lián) Q 電Rg 1880；同理，根據(jù)歐姆定律的并聯(lián)電路的特點可知，改裝成3A電流表需并聯(lián)的電阻試題分析：根據(jù)歐姆定律和串聯(lián)電路特點可知，需串聯(lián)的電阻RR 込 0.12I Ig考點：電表的改裝16 帶有2X 106C的檢驗電荷置于電場中某點，它所受的電場力大小為102N,則

19、該點電場強度的大小為 N/C現(xiàn)把帶有3X 106C的檢驗電荷放在該點，它所受的電場力大小為N .【答案】5X 10 , 1.5 X 10 N試題分析：根據(jù)電場強度的公式【解析】E，即可求解該點電場強度的大?。浑妶鲋型稽c場 Q強不變.根據(jù) F=qE可求得帶有3X 106C的檢驗電荷的電場力大小.-23_ N/C=5X 10 N/C-e解：根據(jù)電場強度的公式得：E列=_丄2q口1 2X10把帶有3X 106C的檢驗電荷放在該點，該點的場強不變，則該檢驗電荷所受的電場力大?。篎2=q2E=3X 106X 5X 103N=1.5X 102N故答案為：5X 10 3、1.5 X 102N【點評】考查電

20、場強度的定義，理解電場強度與電場力及檢驗電荷無關(guān)，掌握比值定義 法的應用.評卷人得分四、作圖題請你用直線把圖與相對應的物理學家的名字連起來MM卡 5WVF17 .在美麗的物理大廈的構(gòu)建過程中，有許多科學家做了非常經(jīng)典、著名的物理實驗, 下面幾幅圖是其中的代表，【解析】試題分析：庫倫發(fā)現(xiàn)了庫侖定律，卡文迪許通過扭秤實驗測得了萬有引力常量，伽利略 通過理想斜面實驗得出了自由落體運動規(guī)律，胡可發(fā)現(xiàn)了胡克定律考點：考查了物理學史評卷人得分五、簡答題三個帶電18 .如圖所示用三根長度相同的絕緣細線將三個帶電小球連接后懸掛在空中。 小球質(zhì)量相等，A球帶正電。平衡時三根絕緣細線都是直的，但拉力都為零。(1)

21、 指出B球和C球分別帶何種電荷，并說明理由。(2) 若A球帶電量為Q,則B球的帶電量為多少？ 若A球帶電量減小，B C兩球帶電量保持不變，則細線AB BC中的拉力分別如何變化？99【答案】(1) B C兩球都帶負電荷 (2) ?= - (3) AB細線中拉力增大，BC中仍無作用力【解析】(1) B球受重力及A、C對B球的庫侖力而受于平衡狀態(tài)；則 A與C球?qū) 球的庫侖力的合力應與重力大小相等，方向相反；而庫侖力的方向只能沿兩電荷的連線方向，故可知A對B的庫侖力應指向 A, C對B的作用力應指向B的左側(cè)；則可知B、C 都應帶負電；根據(jù)平衡條件有k?cos60 = k?.- ? 解得qB =-(3

22、)若A球帶電荷量減小，B、C兩球帶電荷量保持不變，因此A對B球的庫侖力減小，根據(jù)受力平衡條件可知，細線AB的拉力則增大，而 BC中的拉力則不變.點睛：庫侖定律考查一般都是結(jié)合共點力平衡進行的，因此解題的關(guān)鍵在于做出受力分析圖，明確庫侖力的方向；則可利用共點力的平衡條件進行解答.19 .兩根長度不一的細線 a和b, 端連在天花板上，另一端打個結(jié)連在起，如圖，已知a、b的抗斷張力(把線拉斷所需的最小拉力)分別為70N、和80N，它們與天花板的夾 角分別為370、530,現(xiàn)在結(jié)點0施加一個豎直向下的力 F ,求：(1) 要使細線不被拉斷，拉力 F不能超過多少?(1)要使細線不被拉斷，拉力F不能超過1

23、00N; (2)當拉力超過最大值時，b細(2) 拉力超過最大值時，哪一根細線先斷？【答案】(1)把沿著兩個繩子方向的拉力合成如圖.線先斷.【解析】?= 100?= 70?時，?= ?器93.3?> 80?,此時 b繩已斷.所以當b繩等于最大拉力80?時，F(xiàn)最大，則?max?= 70?時，?= ?器93.3?>80?,此時b繩已斷，所以當拉力超過最大值時，b細線先斷。點睛：本題是物體平衡中臨界問題，采用的是假設法其基礎是分析物體受力、正確 作出力的分解圖。評卷人得分六、計算題20 如圖所示，電阻R=8Q，電動機繞組電阻 R)=2Q，當開關(guān)S斷開時，電阻R消耗的 電功率是2.88W;當

24、開關(guān)S閉合時，電阻Ri消耗的電功率是 2W若電源的電動勢為 6V, 求開關(guān)S閉合時(1) 干路中的總電流(2) 電動機輸出的機械功率.0.5Kg物體時，物體2(g=10m/s )1A.1.5W.0.3m/s .(3) 若此電動機輸出的機械功率不變，用它從靜止開始豎直提升 勻速上升時的速度為多大.【答案】(1)干路中的總電流是(2) 電動機輸出的機械功率是(3) 物體勻速上升時的速度為【解析】試題分析：(1)當開關(guān)S斷開時，電阻R消耗的電功率求出電路中電流， 由歐姆定律求 出電源的內(nèi)阻r.當開關(guān)S閉合時，根據(jù)電阻R1消耗的電功率求出 R的電流和電壓，根 據(jù)歐姆定律求出干路電流.(2) 得到電動機

25、的電流，再求出電動機輸出的機械功率.(3) 根據(jù)P=Fv，F(xiàn)=mg求物體勻速上升時的速度. 解：(1)當開關(guān)S斷開時 由P1=I 1干路中的總電流是 1A. 電動機輸出的機械功率是 物體勻速上升時的速度為 點評：本題考查處理非純電阻電路問題的能力對于電動機正常時，其電路是非純電阻R，得I 1=0.6A電源的內(nèi)阻r=衛(wèi)R尸H當開關(guān)S閉合時 由P2=I 22R1，得I2=0.5AR1 的電壓 U=l2R1=4V8=2QE-U 6-4=1A設干路中電流為I則1=622電動機的電流 I M=I - I 2=0.5A故機械功率為 P=UIm- ImR)=1.5WP由 P=Fv F=mg得 v=0.3 m

26、/s答：(1)(2)(3)1.5W.0.3m/s .mg電路，歐姆定律不成立，本題不能用21 如圖所示，一帶電小球的質(zhì)量 向的勻強電場中的 0點，電場場強 小球恰好靜止在 A點。(g=10m/s2CM門.I M求電動機電流.Rom=2< 10-4kg，用長為L=0.8m的細線懸掛在水平方E=3X 104N/C，當細線與豎直方向夾角為0 =37°時,，sin37 °=0.6，cos37 O=0.8 )求 A1O(1) 小球帶什么電？電量是多少？(2) 若剪斷細線，則帶電小球的運動軌跡是直線還是曲線？加速度是多少？(3) 若小球由豎直方向的 P點靜止釋放，運動到 A位置的

27、過程中，電場力做多少功【答案】(1)正電q= 5 10 8C（2）直線 a=12.5 m/s 2（3） WF7.2 10 4 J【解析】試題分析：(1)小球帶正電由 mg tan 0= Eq 得（2 分）（2 分）q=5 10 8C（1 分）（2）直線由 mg /cos 0= ma 得2a=12.5 m/s（3）根據(jù)靜電力做功（2 分）（2 分）（1 分）WF qEL sin3707.2 10 4 J（4 分）考點：本題考查了對參考系的理解。一個電源接8Q電阻時，源的電流為0.10A，求：22 .電源的電動勢和內(nèi)阻。23 .當外電阻為13Q時，電源的效率和外電阻上消耗的電功率通過電源的電流為

28、0.15A，接13Q電阻時，通過電【答案】22. E=1。5V23.【解析】略r=2評卷人得分七、實驗題24 ( 1)用多用電表的歐姆檔測某一額定電壓為3V的小燈泡的電阻，讀數(shù)情況如圖(1 )，則小燈泡的電阻 Rl;接著再用該電表測量一阻值約2k 的電阻的阻值，則選擇開關(guān)應該置于 倍率檔位；換擋后，在測電阻之前，應該先 。(2)在描繪該小燈泡的伏安特性曲線時，已有一只滿足要求的電流表，為了把滿偏電流I g 3mA，內(nèi)阻Rg 100 的表頭改裝成量程為 3V的電壓表，需串聯(lián)一個阻值|r I的電阻；（3）現(xiàn)將改裝后的電壓表接入如圖（2 ）的電路進行實驗，得到如下表的數(shù)據(jù)，請在所 給的坐標系中描繪出

29、小燈泡的伏安特性曲線：U V0.00.51.01,52'.'02.53 01/A0.0000 0500.1000.1500 ISO0.193Q.2O50.215SVidsi嚴*34I kiDD nu El0twii-r八V J沁團（11E 2V，內(nèi)阻 r 10圈f3）席ISbHnsHflifevnHBMevHm «H 2.的電源兩端，則該燈泡時間消PW。1)6.0 ，100，將紅黑表筆接觸進行電阻調(diào)零如圖2，則小燈泡的電阻 Rl 6.0 ，接著再用該電表測量阻值約2k的電阻的阻值,則選擇開關(guān)應該置于100倍率檔位；換檔后，在測電阻之前，應該先進行歐姆調(diào)零。（2）把電流計改裝成電壓表需要串聯(lián)一個分壓電阻，U3分壓電阻阻值：R J Ra100 900Ig g 0.003（3）將表中數(shù)據(jù)描點后用平滑的曲線連接即可，圖象如圖所示:3 V、drFr：f： 2 L T' q rTf ? J 8 i/ttr9B：BIBaB9&l：iarilB tiHissBassiSisie icsotEsSBiisKiiaa Sfzw *«*-Ki5 邑tq