高考物理闭合电路的欧姆定律技巧阅读训练策略及练习题(含答案)含解析

1、高考物理闭合电路的欧姆定律技巧阅读训练策略及练习题 ( 含答案 ) 含解析一、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，2【解析】【详解】当开关接a 时，电路中的电流为p2.51i1= u1 =5 a=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 =u 2 = 4 a=1a.由闭合电路欧姆定律得e=u2 i2r联立解得e=6vr=2.2 如图所示电路，电源电动势为1.5v，内阻为

2、0.12 ，外电路的电阻为1.38 ，求电路中的电流和路端电压【答案】 1a； 1.38v【解析】【分析】【详解】闭合开关s 后，由闭合电路欧姆定律得：电路中的电流i 为： i=a=1a路端电压为： u=ir=11.38=1.38（ v）3 如图所示，金属导轨平面动摩擦因数0.2，与水平方向成 37角，其一端接有电动势 e 4.5v，内阻 r 0.5 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l2m，电阻 r 2.5 ，金属导轨电阻不计。在导轨所在平面内，分布着磁感应强度b0.5t，方向竖直向上的匀强磁场。己知sin37 0.6，cos370

3、.8， g 10m/s 2（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/s 2，方向沿导轨平面向上【解析】【详解】(1)由闭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bil cos mgsin fmaffncosbilsinmg联立可得a2.6m/s 2方向沿导轨平面向上4 如图所示，电路中电源内阻不计，水平放置的平行金属板a、 b间的距离为d，金属板长为l，在两金属板左端正中间位置m，有

4、一个小液滴以初速度v0 水平向右射入两板间，已知小液滴的质量为 m，带负电，电荷量为 q要使液滴从 b板右侧边缘射出电场，电动势e是多大？ ( 重力加速度用 g 表示 )【答案】e2md 2v02 2mgdql2q【解析】【详解】由闭合电路欧姆定律得ieerr2re两金属板间电压为uba ir2由牛顿第二定律得q u ba mgmad液滴在电场中做类平抛运动，有0d12l v t2at2联立解得 e2md 2v022mgdql2q【点睛】题是电路与电场两部分知识的综合，关键是确定电容器的电压与电动势的关系，掌握处理类平抛运动的分析方法与处理规律5 如图所示，电流表a 视为理想电表，已知定值电阻

5、r0=4，滑动变阻器 r 阻值范围为010 ，电源的电动势e=6v闭合开关 s，当 r=3时，电流表的读数 i=0.5a。（1）求电源的内阻。（2）当滑动变阻器r 为多大时，电源的总功率最大?最大值 pm 是多少 ?【答案】（ 1） 5；（ 2）当滑动变阻器 r 为 0 时，电源的总功率最大，最大值pm 是 4w。【解析】【分析】【详解】（1）电源的电动势e=6v闭合开关 s，当 r=3 时，电流表的读数i=0.5a，根据闭合电路欧姆定律可知：ier0rr得： r=5（2）电源的总功率p=ie得：pe2r0rr当 r=0， p 最大，最大值为pm ，则有： pm4 w6 如图所示，质量m=1

6、kg 的通电导体棒在安培力作用下静止在倾角为37、宽度 l=1 m 的光滑绝缘框架上。匀强磁场方向垂直于框架平面向下(磁场仅存在于绝缘框架内)。右侧回路中，电源的电动势 e=8 v，内阻 r=1 。电动机 m 的额定功率为 8 w，额定电压为 4 v，线圈内阻 r 为 0.2 ，此时电动机正常工作 （已知 sin 37 =0.6， cos 37 =0.8，重力加速度 g取 10 m/s 2）。试求 :(1)通过电动机的电流im 以及电动机的输出的功率p 出 ；(2)通过电源的电流i 总以及导体棒的电流i ；(3)磁感应强度b 的大小。【答案】 ( 1 ) 7.2w； ( 2) 4a； 2a；

7、( 3) 3t。【解析】【详解】(1) 电动机的正常工作时，有pui m所以pi m2au故电动机的输出功率为p出 p i m2 r 7.2w(2) 对闭合电路有uei 总 r所以eui总4a ；r故流过导体棒的电流为ii 总i m2a(3) 因导体棒受力平衡，则f安mg sin376n由f安bil可得磁感应强度为f安b3til7 在图中 r1 14，r2 9当开关处于位置 1 时，电流表读数 i1 0.2a；当开关处于位置 2 时，电流表读数 i2 0.3a求电源的电动势 e 和内电阻 r【答案】 3v，1【解析】【详解】当开关处于位置1 时，根据闭合电路欧姆定律得：e=i1（ r1+r）当

8、开关处于位置2 时，根据闭合电路欧姆定律得：e=i2（ r2+r）代入解得： r=1， e=3v答：电源的电动势e=3v，内电阻r=18 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r3 的阻值调到 35接入电路时，带电油滴恰好静止悬浮在电场中，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 r1 的阻值；（ 3） b 点的电势 【答案】（ 1） 1400n/c （2）（ 3）

9、 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.9 如图所示，电源的电动势为10 v，内阻为1 ，r1=3 ， r2=6 ，c=30 f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【答案】 （1） 1 a （ 2） 1.2 104c【解析】【详解】（1）闭合开关s，稳定后电容器相当于开关

10、断开，根据全电路欧姆定律得：ie10a1ar1r2r361（2）闭合开关s 时，电容器两端的电压即r2 两端的电压，为：u2=ir2=1 6v=6v开关 s 断开后，电容器两端的电压等于电源的电动势，为e=10v，则通过 r1 的电荷量为：-5-4q=c（e-u2） =3 10（10-6） c=1.2 10c10 如图甲所示的电路中， r12123、r 均为定值电阻，且r 100， r阻值未知， r 为滑动变阻器当其滑片p 从左端滑至右端时，测得电源的路端电压随电源中流过的电流变化图线如图乙所示，其中a、 b 两点是滑片p 在变阻器的两个不同端点得到的计算：（1）定值电阻r2 的阻值；（ 2）

11、滑动变阻器的最大阻值；（ 3）电源的电动势和内阻【答案】（ 1） 5（ 2） 300 （ 3） 20v； 20【解析】【详解】（1）当 r3 的滑片滑到最右端时，r3、 r1均被短路，此时外电路电阻等于r2，且对应于图线上 b 点，故由 b 点的 u、 i 值可求出 r2的阻值为：u b4r25i b0.8（2）滑动变阻器的滑片置于最左端时，r3 阻值最大设此时外电路总电阻为r，由图像中a 点坐标求出：u a16r80i a0.2r r1r3 +r2 r1 +r3代入数据解得滑动变阻器最大阻值r3300（3）由闭合电路欧姆定律得：eu +ir将图像中a、b 两点的电压和电流代入得：e 16+0

12、.2r e 4+0.8r解得e 20vr 2011 光伏发电是一种新兴的清洁发电方式，预计到2020 年合肥将建成世界一流光伏制造基地，打造成为中国光伏应用第一城。某太阳能电池板，测得它不接负载时的电压为900mv，短路电流为 45ma，若将该电池板与一阻值为 20的电阻器连接成闭合电路，则，(1)该太阳能电池板的内阻是多大？(2)电阻器两端的电压是多大？(3)通电 10 分钟，太阳能电池板输送给电阻器的能量是多大？【答案】 (1) 20 (2) 0.45v (3) 6.075j【解析】【详解】(1)根据欧姆定律有：er，i s解得：r20；(2)闭合电路欧姆定律有：ie， uir ，rr解得：u0.45v ；(3)由焦耳定律有：qi 2 rt ，解得：q6.075j 。答： (1)该太阳能电池板的内阻r20；(2)电阻器两端的电压u0.45v ；(3)通电 10 分钟，太阳能电池板输送给电阻器的能量q6.075j 。12 如图所示， r 为电阻箱， v