高考物理闭合电路的欧姆定律专题训练答案及解析.docx

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1、高考物理闭合电路的欧姆定律专题训练答案及解析一、高考物理精讲专题闭合电路的欧姆定律1．如图(1)所示，线圈匝数n＝200匝，直径d1＝40cm，电阻r＝2Ω，线圈与阻值R＝6Ω的电阻相连．在线圈的中心有一个直径d2＝20cm的有界圆形匀强磁场，磁感应强度按图(2)所示规律变化，试求：(保留两位有效数字)(1)通过电阻R的电流方向和大小；(2)电压表的示数．【答案】（1）电流的方向为BA；7.9A；（2）47V【解析】【分析】【详解】（1）由楞次定律得电流的方向为BA由法拉第电磁感应定律得EnBd2)2B0.30.2nS磁场面积S(而t0.2T/s1T/stt20.1根据闭合电路的欧姆定律

2、E7.9AIRr（2）电阻R两端的电压为U=IR=47V2．如图所示电路中，r是电源的内阻，R12是外电路中的电阻，如果用r12分和RP，P和P别表示电阻r，R1，R2上所消耗的功率，当R1=R2=r时，求：(1)Ir∶I1∶I2等于多少(2)Pr∶P1∶P2等于多少【答案】(1)2：1：1；(2)4：1：1。【解析】【详解】(1)设干路电流为I，流过R1和R2的电流分别为I1和I2。由题，R1和R2并联，电压相等，电阻也相等，则电流相等，故1I1=I2=I2即Ir∶I1∶I2=2：1：1(2)根据公式P=I2R，三个电阻相等，功率之比等于电流平方之比，即Pr：P1：P2=4：1：13．

3、如图所示，金属导轨平面动摩擦因数μ＝0.2，与水平方向成θ＝37°角，其一端接有电动势E＝4.5V，内阻r＝0.5Ω的直流电源。现把一质量m＝0.1kg的导体棒ab放在导轨上，导体棒与导轨接触的两点间距离L＝2m，电阻R＝2.5Ω，金属导轨电阻不计。在导轨所在平面内，分布着磁感应强度B＝0.5T，方向竖直向上的匀强磁场。己知sin37＝°0.6，cos37°＝0.8，g＝10m/s2（不考虑电磁感应影响），求：(1)通过导体棒中电流大小和导体棒所受安培力大小；(2)导体棒加速度大小和方向。【答案】(1)1.5A，1.5N；(2)2.6m/s2，方向沿导轨平面向上【解析】【详解】(1)由闭

4、合电路欧姆定律可得EI1.5ARr根据安培力公式可得导体棒所受安培力大小为FBIL1.5N(2)对导体棒受力分析，根据牛顿第二定律有BILcosθmgsinθfmafFNmgcosθBILsinθ联立可得a2.6m/s2方向沿导轨平面向上4．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表。当开关S1和S2均闭合时，电压表的示数为10V。求：（1）电源的电动势（2）当开关S1闭合而S2断开时，电压表的示数【答案】(1)E=20V(2)16V【解析】【详解】(1)电阻R2中的电流IU21AR2外电阻R1R315RR2R3R1根据闭合电路欧姆定律EIRr得

5、E=I（R+r）代入数据解得：E=1×（15+5）V=20V(2)当开关S1闭合而S2断开时；由闭合电路欧姆定律可知：R1R2UER1R2R解得：U16V5．如图所示的电路中，电源的电动势E12V，内阻未知，R18，R21.5，L为规格“3V，3W”的灯泡，开关S断开时，灯泡恰好正常发光．（不考虑温度对灯泡电阻的影响）试求：（1）灯泡的额定电流和和灯丝电阻；（2）电源的内阻；（3）开关S闭合时，灯泡实际消耗的功率．【答案】（1）1A3（2）1（3）0.48W【解析】（1）灯泡的额定电流I0P03A1A，灯丝电阻RLU02U033P0（2）断开S时，灯L正常发光，即I1I0，根据闭合电路欧

6、姆定律EI（0R1RLr），得rE(R1RL)121；I0831（3）闭合S时，设外电路总电阻为R外，R并RLR231.5RLR231.5所以R外R并R1189；设干路电流为I总，则I总Er12A1.2A；R外91RLR2灯两端的电压UL，则ULI总1.21V1.2V；RLR2灯的实际功率为PL：PLUL21.21.2W0.48W．RL3；1；点睛：对于直流电路的计算问题，往往先求出局部的电阻，再求出外电路总电阻，根据欧姆定律求出路端电压和总电流，再计算各部分电路的电压和电流．6．如图所示，电路由一个电动势为E、内电阻为r的电源和一个滑动变阻器R组成。请推导当满足什么条件时，电源输出功

7、率最大，并写出最大值的表达式。【答案】【解析】【分析】E24r【详解】由闭合电路欧姆定律IERr电源的输出功率PI2R得E2RP(Rr)2有E2RP(Rr)24Rr当R=r时，P有最大值，最大值为2EPm.7．如图所示电路，已知R3=4Ω，闭合电键，安培表读数为0.75A，伏特表读数为2V，经过一段时间，一个电阻被烧坏(断路)，使安培表读数变为0.8A，伏特表读数变为3.2V，问：（1）哪个电阻发生断路故障？（2）R1的阻值是多