(物理)物理閉合電路的歐姆定律練習-物理考試-外語學習及解析

（物理）物理閉合電路的歐姆定律練習_物理考試_外語學習及解析一、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，，，開關(guān)S閉合時電壓表示數(shù)為11.4V，電流表示數(shù)為0.2A，開關(guān)S斷開時電流表示數(shù)為0.3A，求：(1)電阻的值．(2)電源電動勢和內(nèi)電阻．【答案】（1）15Ω（2）12V1Ω【解析】【詳解】(1)由圖可知，當開關(guān)S閉合時，兩電阻并聯(lián)，根據(jù)歐姆定律則有：解得：(2)由圖可知，當開關(guān)S閉合時，兩電阻并聯(lián)，根據(jù)閉合電路的歐姆定律則有：S斷開時，根據(jù)閉合電路的歐姆定律則有：聯(lián)立解得：2．如圖所示電路中，電源電動勢E＝16V，內(nèi)電阻r＝1.0Ω，電阻R1＝9.0Ω，R2＝15Ω。開關(guān)閉合后，理想電流表A的示數(shù)為0.4A。求：(1)電源的路端電壓；(2)電阻R3的阻值和它消耗的電功率?！敬鸢浮?1)15V，(2)10Ω，3.6W?！窘馕觥俊驹斀狻?1)對根據(jù)歐姆定律：整個回路的總電流：路端電壓為：代入數(shù)據(jù)得：；(2)對：總電流：代入數(shù)據(jù)得：R3消耗的電功率：代入數(shù)據(jù)得：。3．如圖所示，導(dǎo)體桿ab的質(zhì)量為kg，電阻為，放置在與水平面成角的光滑傾斜金屬導(dǎo)軌上，導(dǎo)軌間距為0.5m且電阻不計，系統(tǒng)處于垂直于導(dǎo)軌平面向上的勻強磁場中，磁感應(yīng)強度為0.2T，電源內(nèi)阻為，通電后桿能靜止于導(dǎo)軌上，g取10m/s2。求：（1）電源電動勢E；（2）若突然將磁場反向，求反向后瞬間導(dǎo)體桿的加速度。（不計磁場反向引起的電磁感應(yīng)效應(yīng)）【答案】(1)(2)【解析】【詳解】（1）開關(guān)閉合，通電導(dǎo)體棒受重力、安培力、支持力而處于靜止狀態(tài)，受力示意圖如下：沿斜面方向受力平衡：①根據(jù)歐姆定律：②聯(lián)立①、②解得：③（2）磁場反向后，導(dǎo)體棒將沿導(dǎo)軌向下加速運動，受力示意圖如下由牛頓第二定律：④解得：（沿導(dǎo)軌平面向下）⑤4．電路如圖所示,電源電動勢,內(nèi)阻r=2Ω,電阻,,,為平行板電容器,其電容C=3.0PF,虛線到兩極板間距離相等,極板長,兩極板的間距（1）若開關(guān)處于斷開狀態(tài),則當其閉合后,求流過的總電荷量為多少?（2）若開關(guān)斷開時,有一帶電微粒沿虛線方向以的初速度射入的電場中,剛好沿虛線勻速運動,問:當開關(guān)閉合后,此帶電微粒以相同初速度沿虛線方向射入C的電場中,能否從的電場中射出?(取)【答案】（1）；（2）不能從的電場中射出.【解析】【詳解】（1）開關(guān)斷開時,電阻兩端的電壓為開關(guān)閉合后,外電阻為路端電壓為.此時電阻兩端電壓為則流過的總電荷量為（2）設(shè)帶電微粒質(zhì)量為,電荷量為當開關(guān)斷開時有當開關(guān)閉合后,設(shè)帶電微粒加速度為,則設(shè)帶電微粒能從的電場中射出,則水平方向運動時間為:豎直方向的位移為:由以上各式求得故帶電微粒不能從的電場中射出.5．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(guān)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(yīng)的電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(nèi)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(nèi)電阻時達到的．答：（1）R的阻值為2Ω．（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(guān)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．6．如圖所示,電源電動勢E=10V,內(nèi)阻r=1Ω,定值電阻R1=3Ω。電鍵S斷開時,定值電阻R2的功率為6W,電源的輸出功率為9W。電鍵S接通后,理想電流表的讀數(shù)為1.25A。求出：（1）斷開電鍵S時電流表的讀數(shù)；（2）定值電阻R3的阻值?！敬鸢浮?1)1A(2)【解析】【詳解】（1）電鍵斷開時，電阻R1消耗的功率為：根據(jù)解得（2）由閉合電路的歐姆定律解得7．如圖所示，電源電動勢E＝15V，內(nèi)阻r＝0.5Ω，電阻R1＝3Ω，R2＝R3＝R4＝8Ω，一電荷量q＝＋3×10－5C的小球，用長l＝0.1m的絕緣細線懸掛于豎直放置足夠大的平行金屬板中的O點。電鍵S合上后，小球靜止時細線與豎直方向的夾角θ＝37°，已知兩板間距d＝0.1m，取重力加速度g＝10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8。求：(1)兩板間的電場強度的大小；(2)帶電小球的質(zhì)量;(3)現(xiàn)剪斷細線，并在此瞬間使小球獲得水平向左的初速度，則小球剛好運動到左極板，求小球到達左極板的位置與O點的距離L?！敬鸢浮浚?）140V/m（2）（3）0.16m【解析】【詳解】(1)電阻連接后的總外電阻為：干路上的電流：平行板電容器兩板間電壓：電場強度：(2)由小球的受力情況知：解得：(3)剪斷細線后，在水平方向上做勻減速直線運動豎直方向做自由落體運動：解得：小球與左板相碰的位置為：8．如圖所示，電源電動勢E=8V，內(nèi)阻為r=0．5Ω，“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=1．5Ω．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，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）；（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=UMIM-IM2R=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(yīng)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．9．如圖所示，三個電阻R1、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(shè)電容器兩極板間距為d，求：（1）電源的電動勢E；（2）小球與極板碰撞后所帶的電荷量．【答案】（1）（2）【解析】【分析】【詳解】(1)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：由以上兩式解得：；(2)閉合S，電容器電壓為，則：對帶電小球運動的全過程，根據(jù)動能定理得：由以上各式解得：．10．如圖所示的電路中，電源電動勢E=10V，內(nèi)阻r=0.5Ω，電動機的電阻R0=1.0Ω，電阻R1=1.5Ω．電動機正常工作時，電壓表的示數(shù)U1=3.0V，求：（1）電源釋放的電功率；（2）電動機消耗的電功率．將電能轉(zhuǎn)化為機械能的功率；【答案】（1）20W（2）12W8W．【解析】【分析】（1）通過電阻兩端的電壓求出電路中的電流I，電源的總功率為P=EI，即可求得；（2）由U內(nèi)=Ir可求得電源內(nèi)阻分得電壓，電動機兩端的電壓為U=E-U1-U內(nèi)，電動機消耗的功率為P電=UI；電動機將電能轉(zhuǎn)化為機械能的功率為P機=P電-I2R0．【詳解】（1）電動機正常工作時，總電流為：I=I=A=2A，電源釋放的電功率為：P=EI=10×2W=20W；（2）電動機兩端的電壓為：U=E﹣Ir﹣U1則U=（10﹣2×0.5﹣3.0）V=6V；電動機消耗的電功率為：P電=UI=6×2W=12W；電動機消耗的熱功率為：P熱=I2R0=22×1.0W=4W；電動機將電能轉(zhuǎn)化為機械能的功率，據(jù)能量守恒為：P機=P電﹣P熱P機=（12﹣4）W=8W；【點睛】對于電動機電路，關(guān)鍵要正確區(qū)分是純電阻電路還是非純電阻電路：當電動機正常工作時，是非純電阻電路；當電動機被卡住不轉(zhuǎn)時，是純電阻電路．對于電動機的輸出功率，往往要根據(jù)能量守恒求解．11．如圖所示的電路中，電源電動勢為，內(nèi)電阻為，外電路電阻為，閉合電鍵S后，求：通過電阻R的電流強度I；電阻R兩端的電壓U；電阻R上所消耗的電功率P．【答案】（1）0.5A（2）5V（3）2.5W【解析】【詳解】（1）根據(jù)閉合電路歐姆定律得通過電阻R的電流強度為：（2）電阻R兩端的電壓為：U=IR=0.5×10V=5V（3）電阻R上所消耗的電功率為：P=I2R=0.52×10W=2.5W12．如圖所示的電路中，電源電動勢E=10V，電阻R1=2.5Ω，R2=3Ω，當電阻箱Rx調(diào)到3Ω時，理想電流表的示數(shù)為2A．求：(1)電源的內(nèi)電阻？(2)調(diào)節(jié)電阻箱，使電流表的示數(shù)為1.6A時，電阻R2