物理閉合電路的歐姆定律練習題20篇

1、物理閉合電路的歐姆定律練習題20篇一、高考物理精講專題閉合電路的歐姆定律1.如圖所示電路中，Ri4,R26,C30F,電池的內(nèi)阻r2,電動勢E12V.(1)閉合開關S,求穩(wěn)定后通過R的電流.(2)求將開關斷開后流過R的總電荷量.【答案】(1)1A;(2)1,8104C【解析】【詳解】(1)閉合開關S電路穩(wěn)定后，電容視為斷路，則由圖可知，R與R2串聯(lián)，由閉合電路的歐姆定律有：,E12.八I1AR1R2r462所以穩(wěn)定后通過R的電流為1A.(2)閉合開關S后，電容器兩端的電壓與R的相等，有UC16V6VC將開關S斷開后，電容器兩端的電壓與電源的電動勢相等，有UCE12V流過R的總電荷量為'

2、6QCUcCUc3010126C1,8104C2 .如圖所示的電路中，兩平行金屬板A、B水平放置，兩板間的距離d=40cm。電源電動勢E=24V,內(nèi)電阻r=1&電阻R=15Q閉合開關S,待電路穩(wěn)定后，將一帶正電的小球從B板小孔以初速度V0=4m/s豎直向上射入兩板間，小球恰能到達A板。若小球帶電荷量為q=1X1-0C,質(zhì)量為m=2XT0kg,不考慮空氣阻力，取g=10m/s2°求：(1) A、B兩板間的電壓U；(2)滑動變阻器接入電路的阻值Rp；(3)電源的輸出功率P?！敬鸢浮?1)8V;(2)8；(3)23W【解析】【詳解】1C(1)對小球從B到A的過程，由動能te理：qU

3、mgd0mvS閉合后，帶電粒子加速度的大小和方向；S閉合后流過R的總電荷量.【答案】(1)g,方向豎直向上(2)4X14C【解析】【詳解】(1)開始帶電粒子恰好處于靜止狀態(tài)，必有qE=mg且qE豎直向上.S閉合后，qE=mg的平衡關系被打破.S斷開時，帶電粒子恰好處于靜止狀態(tài)，設電容器兩極板間距離為d,有R2解得：U=8V(2)由歐姆定律有：I電流為：URp-2_PIRRpp解得：Rp8(3)根據(jù)電功率公式有：解得：P23W3 .如圖所示，E=l0V,r=1Q,Ri=R3=5Q,R=4C=100F,當斷開時，電容器中帶電粒子恰好處于靜止狀態(tài)；求：UcR2RqUcmgS閉合后,UcE8VR2r設

4、帶電粒子加速度為a,則重mgma,解得a=g,方向豎直向上.(2)S閉合后，流過R3的總電荷量等于電容器上電荷的增加量，所以q=C(Uc'Uc)=4X104C4.如圖所示，電源電動勢E=30V,內(nèi)阻r=1Q電阻R=4QR2=10Q兩正對的平行金屬板長L=0.2m,兩板間的距離d=0.1m.閉合開關S后，一質(zhì)量m=5X1(8kg,電荷量q=+4X16C的粒子以平行于兩板且大小為卬=5x2m/s的初速度從兩板的正中間射入，求粒子在兩平行金屬板間運動的過程中沿垂直于板方向發(fā)生的位移大??？(不考慮粒子的重力)【答案E30U-=-X10-207【解析】根據(jù)閉合電路歐姆定律，有：丁十矽+取1+4+

5、Wu2or-二20017m電場強度：d81m粒子做類似平拋運動，根據(jù)分運動公式，有：L=v0tIy=at2甫a=其中：m1qE,L214X10200X02?口y=-=-x=L28x10聯(lián)立解得：*加珀25xlO-exC5xlO3)2點睛：本題是簡單的力電綜合問題，關鍵是明確電路結構和粒子的運動規(guī)律，然后根據(jù)閉合電路歐姆定律和類似平拋運動的分運動公式列式求解.5 .如圖所示，電路由一個電動勢為E、內(nèi)電阻為r的電源和一個滑動變阻器R組成。請推導當滿足什么條件時，電源輸出功率最大，并寫出最大值的表達式?！敬鸢浮?r【分析】【詳解】由閉合電路歐姆定律電源的輸出功率得有PI2RE2RP2(Rr)P(RE

6、2R-27Z-r)4Rr當R=r時，P有最大值，最大值為PnE24r6 .如圖所示，電源電動勢E=27V,內(nèi)阻r=2烏固定電阻R2=4QRi為光敏電阻.C為平行板電容器，其電容C=3pF,虛線到兩極板距離相等，極板長L=0.2m,間距d=1.0xidm.P為一圓盤，由形狀相同透光率不同的二個扇形a、b構成，它可繞AA'軸轉動.當細光束通過扇形a、b照射光敏電阻Ri時，Ri的阻值分別為12a3的帶電量為q=1.0X104C微粒沿圖中虛線以速度vo=1Om/s連續(xù)射入C的電場中.假設照在Ri上的光強發(fā)生變化時R1阻值立即有相應的改變.重力加速度為g=10m/s2.(1)求細光束通過a照射到

7、R1上時，電容器所帶的電量；(2)細光束通過a照射到R上時，帶電微粒剛好沿虛線勻速運動，求細光束通過b照射到R1上時帶電微粒能否從C的電場中射出.【答案】(1)Q1.81011C(2)帶電粒子能從C的電場中射出【解析】【分析】由閉合電路歐姆定律求出電路中電流，再由歐姆定律求出電容器的電壓，即可由Q=CU求其電量；細光束通過a照射到R1上時，帶電微粒剛好沿虛線勻速運動，電場力與重力二力平衡.細光束通過b照射到R1上時，根據(jù)牛頓第二定律求粒子的加速度，由類平拋運動分位移規(guī)律分析微粒能否從C的電場中射出.【詳解】,E27,(1)由閉合電路歐姆定律，得I-一-.C，c1-5AWR2r1242又電容器板

8、間電壓UcU2IR2,得Uc=6V設電容器的電量為Q,則Q=CUC解得Q1.81011c，一一一，一Uc(2)細光束通過a照射時，帶電微粒剛好沿虛線勻速運動，則有mgqd2解得m0.610kg細光束通過b照射時，同理可得Uc12V由牛頓第二定律，得qUc-mgma解得a10m/s21 l微粒做類平拋運動，得yat2,t一2 Vo2d.解得y0.2102m所以帶電粒子能從C的電場中射出.2【點睛】本題考查了帶電粒子在勻強電場中的運動，解題的關鍵是明確帶電粒子的受力情況，判斷其運動情況，對于類平拋運動，要掌握分運動的規(guī)律并能熟練運用.7.如圖所示的電路中，兩平行金屬板A、B水平放置，兩板間的距離d

9、=4cm,電源電動勢E=24V,內(nèi)電阻r=1Q,電阻R=15Q,閉合開關S.待電路穩(wěn)定后，一帶電量q=-1x105C,質(zhì)量m=2x104kg的小球恰好靜止于兩板之間.取g=10m/s2.求：(1)兩板間的電壓；(2)滑動變阻器接入電路的阻值.【答案】(1)8V(2)8a【解析】【詳解】(1)對小球，由平衡條件得:mgqE,整理并代入數(shù)據(jù)解得:_4210100.045V(2)設此時滑動變阻器接入電路的阻值為Rp,由閉合電路歐姆定律得:RRPr而ERPRRpr則得：代入數(shù)據(jù)可得:o24RpO15Rp1解得：RP8Q。答：兩板間的電壓為8V；(2)滑動變阻器接入電路的阻值為8Q.8 .如圖所示，合上

10、電鍵Si。當電鍵S2閉合時，電流表的示數(shù)為0.75A;當電鍵S2斷開時，電流表的示數(shù)為0.5A,Ri=e=2d求電源電動勢E和內(nèi)電阻r?！敬鸢浮縀=1.5Vr=1Qo【解析】【詳解】當電鍵S2閉合時，電流表的示數(shù)為0.75A,有：EI(r)r)2當電鍵S2斷開時，電流表的示數(shù)為0.5A,有：E=|2(Ri+r)代入數(shù)據(jù)解得E=1.5Vr=1Qo9 .一電源的電動勢為6V、外接電阻R=3.0澗，路端電壓為4.5V.求:(1)該電源的內(nèi)阻多大?(2)如果在外電路再串聯(lián)一個【答案】(1)該電源的內(nèi)阻為R2=6.0的電阻，流過電源的電流是多大？1.0q(2)如果在外電路再串聯(lián)一個R2=6.0弼電阻，流

11、過電源的電流是【解析】【分析】2.0A?！驹斀狻?1)由閉合電路歐姆定律可得:EU=R1R1r代入數(shù)據(jù)得r=1.0R(2)根據(jù)并聯(lián)電路規(guī)律可得:R1R2二-R1R263=2.0Q根據(jù)閉合電路歐姆定律有:=2.0A10 .如圖所示，三個電阻R、R2、R3的阻值均等于電源內(nèi)阻r,電鍵S打開時，有一質(zhì)量為m,帶電荷量為q的小球靜止于水平放置的平行板電容器的中點.現(xiàn)閉合電鍵S,這個帶電小球便向平行板電容器的一個極板運動，并和該板碰撞，碰撞過程小球沒有機械能損失，只是碰后小球所帶電荷量發(fā)生變化，碰后小球帶有和該板同種性質(zhì)的電荷，并恰能運動到另一極板處.設電容器兩極板間距為d,求：(1)電源的電動勢E;(

12、2)小球與極板碰撞后所帶的電荷量q/.【答案】(1)Emgd(2)q2qq【解析】【分析】【詳解】當S打開時，電容器電壓等于電源電動勢E,即:U=E小球靜止時滿足：qUmgd由以上兩式解得：E=m史；q(2)閉合S,電容器電壓為U,則:ER2R3rR2Er3r對帶電小球運動的全過程，根據(jù)動能定理得:qUmgqU-0由以上各式解得：q2q.11 .如圖所示，四個電阻阻值均為R,電鍵S閉合時，有一質(zhì)量為m,帶電量為q的小球靜止于水平放置的平行板電容器的中點.現(xiàn)打開電鍵S,這個帶電小球便向平行板電容器的一個極板運動，并和此板碰撞，碰撞過程中小球沒有機械能損失，只是碰后小球所帶電量發(fā)生變化，碰后小球帶

13、有和該板同種性質(zhì)的電荷，并恰能運動到另一極板，設兩極板間距離為d,不計電源內(nèi)阻，求：(1)電源電動勢E多大?(2)小球與極板碰撞后所帶的電量為多少?【答案】(1)【解析】【分析】【詳解】3mgd7E2q；（2）q6q當S閉合時，設電容器電壓為U,則有：EUR1.5R對帶電小球受力分析得：qU7mg聯(lián)立解得：E3mgd2q(2)斷開S,設電容器電壓為U；則有：2e,對帶電小球運動的全過程，根據(jù)動能UR2RU'U,則電容器間場強減小，帶電小球將向下運動.定理得：dqUmg-聯(lián)立解得:7q6q12 .如圖所示，導軌間的距離L=0.5m,B=2T,ab棒的質(zhì)量m=1kg,物塊重G=3N,ab棒與導軌間的動摩擦因數(shù)尸0.2電源的電動勢E=10V,r=0.1Q導軌的電阻不計，ab棒電阻也不計，問R的取值范圍怎樣時