物理闭合电路的欧姆定律练习题20篇

1、物理闭合电路的欧姆定律练习题20篇一、高考物理精讲专题闭合电路的欧姆定律1.如图所示电路中，Ri4,R26,C30F,电池的内阻r2,电动势E12V.(1)闭合开关S,求稳定后通过R的电流.(2)求将开关断开后流过R的总电荷量.【答案】(1)1A;(2)1,8104C【解析】【详解】(1)闭合开关S电路稳定后，电容视为断路，则由图可知，R与R2串联，由闭合电路的欧姆定律有：,E12.八I1AR1R2r462所以稳定后通过R的电流为1A.(2)闭合开关S后，电容器两端的电压与R的相等，有UC16V6VC将开关S断开后，电容器两端的电压与电源的电动势相等，有UCE12V流过R的总电荷量为'

2、6QCUcCUc3010126C1,8104C2 .如图所示的电路中，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=1&电阻R=15Q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q=1X1-0C,质量为m=2XT0kg,不考虑空气阻力，取g=10m/s2°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】1C(1)对小球从B到A的过程，由动能te理：qU

3、mgd0mvS闭合后，带电粒子加速度的大小和方向；S闭合后流过R的总电荷量.【答案】(1)g,方向竖直向上(2)4X14C【解析】【详解】(1)开始带电粒子恰好处于静止状态，必有qE=mg且qE竖直向上.S闭合后，qE=mg的平衡关系被打破.S断开时，带电粒子恰好处于静止状态，设电容器两极板间距离为d,有R2解得：U=8V(2)由欧姆定律有：I电流为：URp-2_PIRRpp解得：Rp8(3)根据电功率公式有：解得：P23W3 .如图所示，E=l0V,r=1Q,Ri=R3=5Q,R=4C=100F,当断开时，电容器中带电粒子恰好处于静止状态；求：UcR2RqUcmgS闭合后,UcE8VR2r设

4、带电粒子加速度为a,则重mgma,解得a=g,方向竖直向上.(2)S闭合后，流过R3的总电荷量等于电容器上电荷的增加量，所以q=C(Uc'Uc)=4X104C4.如图所示，电源电动势E=30V,内阻r=1Q电阻R=4QR2=10Q两正对的平行金属板长L=0.2m,两板间的距离d=0.1m.闭合开关S后，一质量m=5X1(8kg,电荷量q=+4X16C的粒子以平行于两板且大小为卬=5x2m/s的初速度从两板的正中间射入，求粒子在两平行金属板间运动的过程中沿垂直于板方向发生的位移大小？(不考虑粒子的重力)【答案E30U-=-X10-207【解析】根据闭合电路欧姆定律，有：丁十矽+取1+4+

5、Wu2or-二20017m电场强度：d81m粒子做类似平抛运动，根据分运动公式，有：L=v0tIy=at2甫a=其中：m1qE,L214X10200X02?口y=-=-x=L28x10联立解得：*加珀25xlO-exC5xlO3)2点睛：本题是简单的力电综合问题，关键是明确电路结构和粒子的运动规律，然后根据闭合电路欧姆定律和类似平抛运动的分运动公式列式求解.5 .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，电源输出功率最大，并写出最大值的表达式。【答案】4r【分析】【详解】由闭合电路欧姆定律电源的输出功率得有PI2RE2RP2(Rr)P(RE

6、2R-27Z-r)4Rr当R=r时，P有最大值，最大值为PnE24r6 .如图所示，电源电动势E=27V,内阻r=2乌固定电阻R2=4QRi为光敏电阻.C为平行板电容器，其电容C=3pF,虚线到两极板距离相等，极板长L=0.2m,间距d=1.0xidm.P为一圆盘，由形状相同透光率不同的二个扇形a、b构成，它可绕AA'轴转动.当细光束通过扇形a、b照射光敏电阻Ri时，Ri的阻值分别为12a3的带电量为q=1.0X104C微粒沿图中虚线以速度vo=1Om/s连续射入C的电场中.假设照在Ri上的光强发生变化时R1阻值立即有相应的改变.重力加速度为g=10m/s2.(1)求细光束通过a照射到

7、R1上时，电容器所带的电量；(2)细光束通过a照射到R上时，带电微粒刚好沿虚线匀速运动，求细光束通过b照射到R1上时带电微粒能否从C的电场中射出.【答案】(1)Q1.81011C(2)带电粒子能从C的电场中射出【解析】【分析】由闭合电路欧姆定律求出电路中电流，再由欧姆定律求出电容器的电压，即可由Q=CU求其电量；细光束通过a照射到R1上时，带电微粒刚好沿虚线匀速运动，电场力与重力二力平衡.细光束通过b照射到R1上时，根据牛顿第二定律求粒子的加速度，由类平抛运动分位移规律分析微粒能否从C的电场中射出.【详解】,E27,(1)由闭合电路欧姆定律，得I-一-.C，c1-5AWR2r1242又电容器板

8、间电压UcU2IR2,得Uc=6V设电容器的电量为Q,则Q=CUC解得Q1.81011c，一一一，一Uc(2)细光束通过a照射时，带电微粒刚好沿虚线匀速运动，则有mgqd2解得m0.610kg细光束通过b照射时，同理可得Uc12V由牛顿第二定律，得qUc-mgma解得a10m/s21 l微粒做类平抛运动，得yat2,t一2 Vo2d.解得y0.2102m所以带电粒子能从C的电场中射出.2【点睛】本题考查了带电粒子在匀强电场中的运动，解题的关键是明确带电粒子的受力情况，判断其运动情况，对于类平抛运动，要掌握分运动的规律并能熟练运用.7.如图所示的电路中，两平行金属板A、B水平放置，两板间的距离d

9、=4cm,电源电动势E=24V,内电阻r=1Q,电阻R=15Q,闭合开关S.待电路稳定后，一带电量q=-1x105C,质量m=2x104kg的小球恰好静止于两板之间.取g=10m/s2.求：(1)两板间的电压；(2)滑动变阻器接入电路的阻值.【答案】(1)8V(2)8a【解析】【详解】(1)对小球，由平衡条件得:mgqE,整理并代入数据解得:_4210100.045V(2)设此时滑动变阻器接入电路的阻值为Rp,由闭合电路欧姆定律得:RRPr而ERPRRpr则得：代入数据可得:o24RpO15Rp1解得：RP8Q。答：两板间的电压为8V；(2)滑动变阻器接入电路的阻值为8Q.8 .如图所示，合上

10、电键Si。当电键S2闭合时，电流表的示数为0.75A;当电键S2断开时，电流表的示数为0.5A,Ri=e=2d求电源电动势E和内电阻r。【答案】E=1.5Vr=1Qo【解析】【详解】当电键S2闭合时，电流表的示数为0.75A,有：EI(r)r)2当电键S2断开时，电流表的示数为0.5A,有：E=|2(Ri+r)代入数据解得E=1.5Vr=1Qo9 .一电源的电动势为6V、外接电阻R=3.0涧，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【答案】(1)该电源的内阻为R2=6.0的电阻，流过电源的电流是多大？1.0q(2)如果在外电路再串联一个R2=6.0弼电阻，流

11、过电源的电流是【解析】【分析】2.0A。【详解】(1)由闭合电路欧姆定律可得:EU=R1R1r代入数据得r=1.0R(2)根据并联电路规律可得:R1R2二-R1R263=2.0Q根据闭合电路欧姆定律有:=2.0A10 .如图所示，三个电阻R、R2、R3的阻值均等于电源内阻r,电键S打开时，有一质量为m,带电荷量为q的小球静止于水平放置的平行板电容器的中点.现闭合电键S,这个带电小球便向平行板电容器的一个极板运动，并和该板碰撞，碰撞过程小球没有机械能损失，只是碰后小球所带电荷量发生变化，碰后小球带有和该板同种性质的电荷，并恰能运动到另一极板处.设电容器两极板间距为d,求：(1)电源的电动势E;(

12、2)小球与极板碰撞后所带的电荷量q/.【答案】(1)Emgd(2)q2qq【解析】【分析】【详解】当S打开时，电容器电压等于电源电动势E,即:U=E小球静止时满足：qUmgd由以上两式解得：E=m史；q(2)闭合S,电容器电压为U,则:ER2R3rR2Er3r对带电小球运动的全过程，根据动能定理得:qUmgqU-0由以上各式解得：q2q.11 .如图所示，四个电阻阻值均为R,电键S闭合时，有一质量为m,带电量为q的小球静止于水平放置的平行板电容器的中点.现打开电键S,这个带电小球便向平行板电容器的一个极板运动，并和此板碰撞，碰撞过程中小球没有机械能损失，只是碰后小球所带电量发生变化，碰后小球带

13、有和该板同种性质的电荷，并恰能运动到另一极板，设两极板间距离为d,不计电源内阻，求：(1)电源电动势E多大?(2)小球与极板碰撞后所带的电量为多少?【答案】(1)【解析】【分析】【详解】3mgd7E2q；（2）q6q当S闭合时，设电容器电压为U,则有：EUR1.5R对带电小球受力分析得：qU7mg联立解得：E3mgd2q(2)断开S,设电容器电压为U；则有：2e,对带电小球运动的全过程，根据动能UR2RU'U,则电容器间场强减小，带电小球将向下运动.定理得：dqUmg-联立解得:7q6q12 .如图所示，导轨间的距离L=0.5m,B=2T,ab棒的质量m=1kg,物块重G=3N,ab棒与导轨间的动摩擦因数尸0.2电源的电动势E=10V,r=0.1Q导轨的电阻不计，ab棒电阻也不计，问R的取值范围怎样时