闭合电路的欧姆定律测试题

闭合电路的欧姆定律测试题一、高考物理精讲专项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1Ω的直流电源，三个电阻的阻值均为4Ω，电容器的电容为20μF，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)【解析】【分析】【详解】(1)当电键S闭合时，电阻、被短路，据欧姆定律得电流表的读数为电容器所带电荷量(2)断开电键后，电容器相称于电源，外电路、并联后与串联，由于各个电阻相等，则通过的电荷量为2．如图所示的电路中，电源电动势E＝12V，内阻r＝0.5Ω，电动机的电阻R0＝1.0Ω，电阻R1＝2.0Ω。电动机正常工作时，电压表的示数U1＝4.0V，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＝＝2A(2)电动机两端的电压为U＝E－Ir－U1=(12－2×0.5－4.0)V＝7V电动机消耗的电功率为P电＝UI＝7×2W＝14W电动机的热功率为P热＝I2R0＝22×1W＝4W电动机输出的机械功率P机＝P电－P热＝10W(3)电源释放的电功率为P释＝EI＝12×2W＝24W有用功率P有＝电源的工作效率3．在如图所示的电路中，电源电动势E=3.0V，内电阻r=1.0Ω；电阻R1=10Ω，R2=10Ω，R3=35Ω；电容器的电容C=1000μF，电容器原来不带电。求接通电键S后流过R4的总电荷量（保存两位有效数字）。【答案】2.0×10-3C【解析】【详解】接通电键S前，R2与R3串联后与R1并联，因此闭合电路的总电阻：由闭合电路欧姆定律得，通过电源的电流：电源的两端电压：则R3两端的电压：接通电键S后通过R4的总电荷量就是电容器的电荷量。根据可得：代入数据解得：4．如图所示，电路中电阻，电源的内电阻，灯泡L上标有“3V0.25A”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)(2)(3)【解析】【详解】（1）由题知，灯泡正常发光，则灯泡的电压为U=3V，电流为I=0.25A因此灯泡的功率为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m=7×10-8kg，带电量C的油滴，当把可变电阻器R3的阻值调到35Ω接入电路时，带电油滴正好静止悬浮在电场中，此时安培表达数I=1.5A，安培表为抱负电表，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）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=φB-0，B点的电势不不大于零，则电路中B点的电势φB=27V.6．如图所示，为某直流电机工作电路图(a)及电源的U-I图象(b)。直流电机的线圈电阻R=0.25Ω，闭合开关后，直流电机正常工作，电流表的示数I=2A，求：（1）电源的电动势E及内阻r；（2）直流电机输出功率P．【答案】（1）3V；0.5Ω（2）3W【解析】【详解】(1)由图可知，；(2)由电路的路端电压与负载的关系：非纯电阻元件，根据能量守恒定律：因此7．如图所示，电阻R1＝2Ω，小灯泡L上标有“3V1.5W”，电源内阻r＝1Ω，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lA，小灯泡L正好正常发光，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）6Ω（2）12W；8W【解析】【分析】【详解】（1）当触头滑动到最上端时，流过小灯泡的电流为：流过滑动变阻器的电者呐：故：（2）电源电动势为：当触头，滑动到最下端时，滑动交阻器和小灯泡均被短路．电路中总电流为：故电源的总功率为：输出功率为：8．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？（两表均为抱负表）【答案】2.6V，1Ω【解析】【分析】【详解】解：根据欧姆定律得：，代入数据得：，解得：E=2.6V，r=1Ω9．如图所示,电源电动势E=10V,内阻r=1Ω,定值电阻R1=3Ω。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,抱负电流表的读数为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)【解析】【详解】（1）电键断开时，电阻R1消耗的功率为：根据解得（2）由闭合电路的欧姆定律解得10．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0.5A和1.0V；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2.0A和15.0V。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】22.0W2Ω【解析】【详解】当电流表和电压表的示数为0.5A和1.0V时，电动机停止工作，电动机中只有电动机的内阻消耗电能，其阻值当电动机正常工作时，电流表、电压表达数分别为2.0A和15.0V，则电动机的总功率线圈电阻的热功率因此电动机的输出功率11．一电源的电动势为6V、外接电阻R1＝3.0Ω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种R2＝6.0Ω的电阻，流过电源的电流是多大？【答案】（1）该电源的内阻为1.0Ω；（2）如果在外电路再串联一种R2＝6.0Ω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：U＝R1代入数据得r＝1.0Ω；（2）根据并联电路规律可得：R并＝＝＝2.0Ω；根据闭合电路欧姆定律有：12．如图所示电路，电源电动势E=6V，内阻r=1Ω．外电路中电阻R1=2Ω，R2=3Ω，R3=7.5Ω．电容器的电容C=4μF．（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．【答案】;【解析】【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：＝3Ω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因此电容器的电量：Q1＝CU1＝7.2×10-6C，b板带正电，a板带负电．（2）S断开，电路稳定时，电容器的电压就是R2的电压，U2＝＝3V因此电容器的电量：