闭合电路的欧姆定律测试题

1、闭合电路的欧姆定律测试题一、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1 的直流电源，三个电阻的阻值均为4，电容器的电容为20 f，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) 3.210 5 c【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q cu 3 cir 3201060.84c 6.4 10 5 c(2)断开电键后，电容器相当于电

2、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q1 q3.210 5 c22 如图所示的电路中，电源电动势e12 v，内阻r0.5 r1.0，电动机的电阻0，电阻 r1 2.0 。电动机正常工作时，电压表的示数u1 4.0 v，求：(1)流过电动机的电流；(2)电动机输出的机械功率；(3)电源的工作效率。【答案】（ 1） 2a；（ 2） 14w；（ 3） 91.7%【解析】【分析】【详解】(1)电动机正常工作时，总电流为i u 1 2ar1(2)电动机两端的电压为u e ir u1=(12 2 0.5 4.0) v 7 v电动机消耗的电功率为p 电

3、ui 72 w 14 w电动机的热功率为p 热 i2r0 22 1 w4 w电动机输出的机械功率p 机 p 电 p 热 10 w(3)电源释放的电功率为p 释 ei 122 w 24 w有用功率p 有 uii 2 r122w电源的工作效率p有p释=91.7%3 在如图所示的电路中，电源电动势e=3.0 v，内电阻r=1.0 ；电阻 r1=10 ， r2=10 ，r3=35 ；电容器的电容 c=1000 f，电容器原来不带电。求接通电键 s 后流过 r4 的总电荷量（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

4、的总电阻：r1( r2r3 )rrr1 r2r3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 两端的电压：u 3r3ur2r3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：qcu 3代入数据解得：q2.010-3 c4 如图所示，电路中电阻 r 10 ，电源的内电阻 r 2 ，灯泡 l 上标有 “3v 0.25a的”字样，闭合开关 s，灯泡正常发光求：（ 1）灯泡的功率；（ 2）电源的电动势；（ 3）电源的总功率；【答案】 (1)0.75w(2) 6v(3)1.5w【解析】【详解】（1）由题知，灯泡正常发光，则灯泡的电压为u=3v

5、，电流为 i=0.25a所以灯泡的功率为 p=ui=0.75w（2）由闭合电路欧姆定律得：电源的电动势e=u+i（ r+r） =3+0.25（ 10+2） =6v（3）电源的总功率：p=ie=0.25 6w=0.5w.5 如图的电路中，电池组的电动势e=30v，电阻，两个水平放置的带电金属板间的距离 d=1.5cm。在金属板间的匀强电场中，有一质量为-8m=710 kg，带电量c 的油滴，当把可变电阻器r 的阻值调到 35接入电路时，带电油滴恰好3静止悬浮在电场中，此时安培表示数i=1.5a，安培表为理想电表，取g 10m/s2，试求：（ 1）两金属板间的电场强度；（ 2）电源的内阻和电阻 r

6、1 的阻值；（ 3） b 点的电势 【答案】（ 1） 1400n/c （2）（ 3） 27v【解析】【详解】（ 1）由油滴受力平衡有， mg=qe，得到代入计算得出： e=1400n/c（ 2）电容器的电压 u3=ed=21v流过的电流b 点与零电势点间的电势差根据闭合电路欧姆定律得，电源的内阻（3）由于 u1=b-0，b 点的电势大于零，则电路中b 点的电势b=27v.6 如图所示，为某直流电机工作电路图(a)及电源的 u-ir=0.25 ，闭合开关后，直流电机正常工作，电流表的示数（1）电源的电动势e 及内阻 r；图象 (b) 。直流电机的线圈电阻i=2a，求：（2）直流电机输出功率p【答

7、案】（ 1） 3v； 0.5 （ 2） 3w【解析】【详解】( 1) 由图 b 可知e3v ，rv；0.5t( 2) 由电路的路端电压与负载的关系：ueir2v非纯电阻元件，根据能量守恒定律：uip出i 2 r所以puii 2r3w出7 如图所示，电阻r1 2，小灯泡l 上标有 “ 3v 1.5 w，电”源内阻 r 1，滑动变阻器的最大阻值为 r0（大小未知），当触头p 滑动到最上端 a 时安培表的读数为 l a，小灯泡 l 恰好正常发光，求：(1)滑动变阻器的最大阻值r0；(2)当触头 p 滑动到最下端b 时，求电源的总功率及输出功率【答案】 （1） 6（ 2） 12 w ； 8 w【解析】

8、【分析】【详解】（1）当触头 p 滑动到最上端 a 时，流过小灯泡l 的电流为： i lpl0.5au l流过滑动变阻器的电者呐：i 0i ai l0.5 au l故： r06i 0（2）电源电动势为：eu li a (r1r )6v当触头 p ，滑动到最下端b 时，滑动交阻器和小灯泡均被短路电路中总电流为：ei2ar1r故电源的总功率为：pei12w总输出功率为： p出eii 2 r8w8 如图所示的电路中，当开关k 断开时， v、 a 的示数分别为2.1v 和 0.5a，闭合 k 后它们的示数变为2v 和 0.6a，求电源的电动势和内电阻？（两表均为理想表）【答案】 2.6v，1【解析】【

9、分析】【详解】解：根据欧姆定律得：eu 1i1 r ， eu 2i 2 r代入数据得：e2.1 0.5r ， e20.6r解得： e=2.6v， r=19 如图所示 ,电源电动势 e=10v,内阻 r=1,定值电阻 r1=3。电键 s 断开时 ,定值电阻 r2 的功率为 6w,电源的输出功率为 9w。电键 s 接通后 ,理想电流表的读数为 1.25a。求出：（ 1）断开电键 s 时电流表的读数；（ 2）定值电阻 r3 的阻值。【答案】 (1)1a(2)12【解析】【详解】（1）电键断开时，电阻r1 消耗的功率为：pp - p 3w1出2根据pi2r11解得i1a（2）由闭合电路的欧姆定律eir

10、1r并r并r2 r3r2r3解得r 31210 在研究微型电动机的性能时，可采用如图所示的实验电路。当调节滑动变阻器r 使电动机停止转动时，电流表和电压表的示数分别为0.5 a 和 1.0 v；重新调节r 使电动机恢复正常运转时，电流表和电压表的示数分别为2.0 a 和 15.0 v。求这台电动机正常运转时的输出功率和电动机的线圈电阻。【答案】 22.0 w2 【解析】【详解】当电流表和电压表的示数为 0.5 a 和 1.0 v 时，电动机停止工作，电动机中只有电动机的内阻消耗电能，其阻值ru 11.0i120.5当电动机正常工作时，电流表、电压表示数分别为2.0 a 和 15.0 v，则电动

11、机的总功率p总 u 2 i 215.02.0 w 30.0 w线圈电阻的热功率热ir2p2.02 w 8.0 w所以电动机的输出功率p输出 p总 p热30.0 w 8.0 w 22.0 w11 一电源的电动势为6v、外接电阻r13.0 时，路端电压为4.5v求：（ 1）该电源的内阻多大？（ 2）如果在外电路再串联一个r2 6.0 的电阻，流过电源的电流是多大？【答案】（ 1）该电源的内阻为 1.0；（ 2）如果在外电路再串联一个 r2 6.0 的电阻，流过电源的电流是 2.0a。【解析】【分析】【详解】（1）由闭合电路欧姆定律可得：eu r1r r1代入数据得r 1.0 ；（2）根据并联电路规

12、律可得：r 1r 263；r 并 r 2 2.0r 163根据闭合电路欧姆定律有：e6=2.0air=r并2112 如图所示电路，电源电动势 e=6v，内阻 r=1 外电路中电阻r1=2， r2=3，r3=7.5 电容器的电容 c=4f（ 1）电键 s 闭合，电路稳定时，电容器所带的电量（ 2）电键从闭合到断开，流过电流表a 的电量65【答案】 7.210c ; 1.9210c【分析】【详解】（1）电键 s 闭合，电路稳定时，电容器所在电路没有电流外电路总电阻为： 3干路电流为： 1. 5a路端电压为： u e ir 4. 5v电容器的电压为：u1 1. 8v所以电容器的电量：q1cu1 7-6ba.2 10c板带正电，板带负电，（2） s 断开，电路稳定时，电容