高中物理闭合电路的欧姆定律试题经典及解析.docx

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1、高中物理闭合电路的欧姆定律试题经典及解析一、高考物理精讲专题闭合电路的欧姆定律1．如图所示电路，A、B两点间接上一电动势为4V、内电阻为1Ω的直流电源，三个电阻的阻值均为4Ω，电容器的电容为20μF，电流表内阻不计，求：(1)闭合开关S后，电容器所带电荷量；(2)断开开关S后，通过R2的电荷量。【答案】(1)6.4×10-5C；(2)3.2105C【解析】【分析】【详解】(1)当电键S闭合时，电阻R1、R2被短路，据欧姆定律得电流表的读数为IE14A0.8ArR34电容器所带电荷量QCU3CIR3201060.84C6.4105C(2

2、)断开电键后，电容器相当于电源，外电路R1、R2并联后与R3串联，由于各个电阻相等，则通过R2的电荷量为Q1Q3.2105C22．如图所示的电路中，电源电动势E=10Vr=0.5ΩRΩ，内阻，电阻1=1.5，电动机的线圈电阻R0=1.0Ω。电动机正常工作时，电压表的示数U1=3.0V，求：(1)电源的路端电压；(2)电动机输出的机械功率。【答案】(1)9V；(2)8W【解析】【分析】【详解】(1)流过电源的电流为I，则IR1U1路端电压为U，由闭合电路欧姆定律UEIr解得U9V(2)电动机两端的电压为UMEI(R1r)电动机消耗的机械

3、功率为PUMII2R0解得P8W3．如图所示的电路中，当开关S接a点时，标有“5V，2.5W”的小灯泡正常发光，当开关S接b点时，标有“4V，4W”的电动机正常工作．求电源的电动势和内阻．【答案】6V，2Ω【解析】【详解】当开关接a时，电路中的电流为P2.51I1=U1=5A=0.5A.由闭合电路欧姆定律得E=U1＋I1r当开关接b时，电路中的电流为P24I2=U2=4A=1A.由闭合电路欧姆定律得E=U2＋I2r联立解得E=6Vr=2Ω.4．如图所示，水平U形光滑框架，宽度L1m，电阻忽略不计，导体棒ab的质量m0.2kg，电阻R0

4、.5，匀强磁场的磁感应强度B0.2T，方向垂直框架向上.现用F1N的拉力由静止开始向右拉ab棒，当ab棒的速度达到2m/s时，求此时：1ab棒产生的感应电动势的大小；2ab棒产生的感应电流的大小和方向；3ab棒所受安培力的大小和方向；4ab棒的加速度的大小．【答案】（１）0.4V（２）0.8A从a流向b（３）0.16N水平向左（４）4.2m/s2【解析】【分析】【详解】试题分析：（1）根据切割产生的感应电动势公式E=BLv，求出电动势的大小．（2）由闭合电路欧姆定律求出回路中电流的大小，由右手定则判断电流的方向.（3）由安培力公式求出

5、安培力的大小，由左手定则判断出安培力的方向．（4）根据牛顿第二定律求出ab棒的加速度．（1）根据导体棒切割磁感线的电动势EBLv0.212V0.4V（2）由闭合电路欧姆定律得回路电流IE0.4A0.8A，由右手定则可知电流方向R0.5为：从a流向b（3）ab受安培力FBIL0.20.81N0.16N，由左手定则可知安培力方向为：水平向左（4）根据牛顿第二定律有：FF安ma，得ab杆的加速度aFF安10.16m/s24.2m/s2m0.25．小明坐在汽车的副驾驶位上看到一个现象：当汽车的电动机启动时，汽车的车灯会瞬时变暗。汽车的电源、电

6、流表、车灯、电动机连接的简化电路如图所示，已知汽车电源电动势为12.5V，电源与电流表的内阻之和为0.05Ω。车灯接通电动机未起动时，电流表示数为10A；电动机启动的瞬间，电流表示数达到70A。求：（1）电动机未启动时车灯的功率。（2）电动机启动瞬间车灯的功率并说明其功率减小的原因。（忽略电动机启动瞬间灯泡的电阻变化）【答案】（1）120W；（2）67.5W【解析】【分析】【详解】(1)电动机未启动时UEIr12VPUI120W（2）电动机启动瞬间车灯两端电压U'EIr9V车灯的电阻U'R1.2IU2P67.5WR电源电动势不变，电动

7、机启动瞬间由于外电路等效总电阻减小，回路电流增大，内电路分得电压增大，外电路电压减小，所以车灯电功率减小。6．在如图所示的电路中，电源电动势E=3.0V，内电阻r=1.0Ω；电阻R1=10Ω，R2=10Ω，R=35Ω；电容器的电容C=1000μF，电容器原来不带电。求接通电键S后流过R的总电荷34量（保留两位有效数字）。-3【答案】2.0×10C【解析】【详解】接通电键S前，R2与R3串联后与R1并联，所以闭合电路的总电阻：R1(R2R3)RrR1R2R3由闭合电路欧姆定律得，通过电源的电流：I电源的两端电压：ERUE－Ir则R3两

8、端的电压：R3U3UR2R3接通电键S后通过R4的总电荷量就是电容器的电荷量。根据QCU可得：QCU3代入数据解得：Q2.010-3C7．如图所示电路中，电阻R1=R2=R3=10Ω，电源内阻r=5Ω，电压表可视为理想电