高考物理总复习--物理闭合电路的欧姆定律.docx

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1、高考物理总复习--物理闭合电路的欧姆定律一、高考物理精讲专题闭合电路的欧姆定律1．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R0.5，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

2、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E0.4IA0.8A，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FF安10.16m/s24.2m/s2am0.22．如图所

3、示电路中，R19Ω，R230Ω，开关S闭合时电压表示数为11.4V，电流表示数为0.2A，开关S断开时电流表示数为0.3A，求：(1)电阻R3的值．(2)电源电动势和内电阻．【答案】（1）15Ω（2）12V1Ω【解析】【详解】(1)由图可知，当开关S闭合时，两电阻并联，根据欧姆定律则有：U(I1IR2)R1IR2R3解得：R315Ω(2)由图可知，当开关S闭合时，两电阻并联，根据闭合电路的欧姆定律则有：EU(I1IR2)r11.40.6rR3S断开时，根据闭合电路的欧姆定律则有：EI2(R1R2r)0.3(39r)联立解得：E12Vr1Ω3．如图所示，R1324闭合时，间距为

4、d的平行板电容器C的正中间有＝R＝2R＝2R，电键S一质量为m，带电量为q的小球恰好处于静止状态；现将电键S断开，小球将向电容器某一个极板运动。若不计电源内阻，求：(1)电源的电动势大小；(2)小球第一次与极板碰撞前瞬间的速度大小。2mgd(2)v0gd【答案】(1)E3q【解析】【详解】(1)电键S闭合时，R1、R3并联与R4串联，(R2中没有电流通过)1UC＝U4＝E2对带电小球有：得：EqUCqEmg2dd2mgdq(2)电键S断开后，R1、R4串联，则E2mgdUC33q小球向下运动与下极板相碰前瞬间，由动能定理得mgdUC1mv2q222gd解得：v034．如图所

5、示的电路中，两平行金属板A、B水平放置，两板间的距离d=40cm。电源电动势E=24V，内电阻r=1Ω，电阻R=15Ω。闭合开关S，待电路稳定后，将一带正电的小球从B板小孔以初速度v0=4m/s竖直向上射入两板间，小球恰能到达A板。若小球带电荷量为-2-22q=1×10C，质量为m=2×10kg，不考虑空气阻力，取g=10m/s。求：（1）A、B两板间的电压U；（2）滑动变阻器接入电路的阻值RP；（3）电源的输出功率P。【答案】（1）8V；（2）8；（3）23W【解析】【详解】（1）对小球从B到A的过程，由动能定理：qUmgd01mv22解得：U=8VEU（2）由欧姆定律有：

6、IRrU电流为：IRP解得：RP8（3）根据电功率公式有：PI2RRp解得：P23W5．如图所示，电源的电动势E110V，电阻R121，电动机绕组的电阻R0.5，开关S1始终闭合．当开关S2断开时，电阻R1的电功率是525W；当开关S2闭合时，电阻R1的电功率是336W，求：（1）电源的内电阻r；（2）开关S2闭合时电动机的效率。【答案】（1）1Ω；（2）86.9%。【解析】【详解】（1）S2断开时R1消耗的功率为P1525W，则E2P1R1R1r代入数据得r=1Ω（2）S2闭合时R1两端的电压为U，消耗的功率为P2336W，则P2U2R1解得U=84V由闭合电路欧姆定律得E

7、UIr代入数据得I=26A设流过R1的电流为I1，流过电动机的电流为I2，则I1U4AR1又I1I2I解得I2=22A则电动机的输入功率为PMUI2代入数据解得PM1848W电动机内阻消耗的功率为PRI22R代入数据解得PR242W则电动机的输出功率PPMPR1606W所以开关S2闭合时电动机的效率P100%86.9%PM6．如图所示，电源的电动势为10V，内阻为1Ω，R1=3Ω，R2=6Ω，C=30μF求：（1）闭合电键S，稳定后通过电阻R2的电流．（2）再将电键S断开，再次稳定后通过电阻R1的电荷量