高考物理经典电学计算题汇总42页附答案
高考物理部分电路欧姆定律真题汇编(含答案)及解析

高考物理部分电路欧姆定律真题汇编(含答案)及解析一、高考物理精讲专题部分电路欧姆定律1.如图所示的电路中,两平行金属板A、B水平放置,极板长L=60 cm,两板间的距离d=30 cm,电源电动势E=36 V,内阻r=1 Ω,电阻R0=9 Ω,闭合开关S,待电路稳定后,将一带负电的小球(可视为质点)从B板左端且非常靠近B板的位置以初速度v0=6 m/s 水平向右射入两板间,小球恰好从A板右边缘射出.已知小球带电荷量q=2×10-2 C,质量m=2×10-2 kg,重力加速度g取10 m/s2,求:(1)带电小球在平行金属板间运动的加速度大小;(2)滑动变阻器接入电路的阻值.【答案】(1)60m/s2;(2)14Ω.【解析】【详解】(1)小球进入电场中做类平抛运动,水平方向做匀速直线运动,竖直方向做匀加速运动,则有:水平方向:L=v0t竖直方向:d=at2由上两式得:(2)根据牛顿第二定律,有:qE-mg=ma电压:U=Ed解得:U=21V设滑动变阻器接入电路的电阻值为R,根据串并联电路的特点有:解得:R=14Ω.【点睛】本题是带电粒子在电场中类平抛运动和电路问题的综合,容易出错的是受习惯思维的影响,求加速度时将重力遗忘,要注意分析受力情况,根据合力求加速度.2.在如图甲所示电路中,已知电源的电动势E=6 V、内阻r=1 Ω,A、B两个定值电阻的阻值分别为R A=2 Ω和R B=1 Ω,小灯泡的U-I图线如图乙所示,求小灯泡的实际电功率和电源的总功率分别为多少?【答案】0.75 W(0.70 W~0.80 W均算正确);10.5 W(10.1 W~10.9 W均算正确)【解析】【详解】设小灯泡两端电压为U,电流为I,由闭合电路欧姆定律有E=U+(I+) (R A+r)代入数据有U=1.5-0.75I作电压与电流的关系图线,如图所示:交点所对应的电压U=0.75 V(0.73 V~0.77 V均算正确)电流I=1 A(0.96 A~1.04 A均算正确)则灯泡的实际功率P=UI=0.75 W(0.70 W~0.80 W均算正确)电源的总功率P总=E(I+)=10.5 W(10.1 W~10.9 W均算正确)3.如图甲所示,发光竹蜻蜓是一种常见的儿童玩具,它在飞起时能够发光.某同学对竹蜻蜓的电路作如下简化:如图乙所示,半径为L的金属圆环绕垂直于圆环平面、通过圆心O 的金属轴O1O2以角速度ω匀速转动,圆环上接有电阻均为r的三根导电辐条OP、OQ、OR,辐条互成120°角.在圆环内,圆心角为120°的扇形区域内存在垂直圆环平面向下磁感应强度为B的匀强磁场,在转轴O1O2与圆环的边缘之间通过电刷M、N与一个LED灯(可看成二极管,发光时电阻为r).圆环及其它电阻不计,从辐条OP进入磁场开始计时.(1)顺磁感线方向看,圆盘绕O 1O 2轴沿什么方向旋转,才能使LED 灯发光?在不改变玩具结构的情况下,如何使LED 灯发光时更亮?(2)在辐条OP 转过60°的过程中,求通过LED 灯的电流; (3)求圆环每旋转一周,LED 灯消耗的电能.【答案】(1)逆时针;增大角速度(2)28BL r ω(3)2432B L rωπ【解析】试题分析:(1)圆环转动过程,始终有一条导电辐条在切割磁感线,产生感应电动势,并通过M.N 和二极管构成闭合回路.由于二极管的单向导电性,只有转轴为正极,即产生指向圆心的感应电流时二极管才发光,根据右手定则判断,圆盘逆时针旋转. 要使得LED 灯发光时更亮,就要使感应电动势变大,即增大转速增大角速度ω. (2)导电辐条切割磁感线产生感应电动势212E BL ω=此时O 点相当于电源正极,P 点为电源负极,电源内阻为r 电源外部为二个导体辐条和二极管并联,即外阻为3r . 通过闭合回路的电流343E E I r r r ==+带入即得22133248BL BL I r rωω⨯==流过二极管电流为238I BL rω=(3)转动过程始终有一个导电辐条在切割磁感线,所以经过二极管的电流不变 转过一周所用时间2T πω=所以二极管消耗的电能2422'()332I B L Q I rT rT rωπ===考点:电磁感应 串并联电路4.两根材料相同的均匀直导线a 和b 串联在电路上,a 长为,b 长为。
高考物理高考物理部分电路欧姆定律解题技巧及经典题型及练习题(含答案)

高考物理高考物理部分电路欧姆定律解题技巧及经典题型及练习题(含答案)一、高考物理精讲专题部分电路欧姆定律1.在如图甲所示电路中,已知电源的电动势E=6 V、内阻r=1 Ω,A、B两个定值电阻的阻值分别为R A=2 Ω和R B=1 Ω,小灯泡的U-I图线如图乙所示,求小灯泡的实际电功率和电源的总功率分别为多少?【答案】0.75 W(0.70 W~0.80 W均算正确);10.5 W(10.1 W~10.9 W均算正确)【解析】【详解】设小灯泡两端电压为U,电流为I,由闭合电路欧姆定律有E=U+(I+) (R A+r)代入数据有U=1.5-0.75I作电压与电流的关系图线,如图所示:交点所对应的电压U=0.75 V(0.73 V~0.77 V均算正确)电流I=1 A(0.96 A~1.04 A均算正确)则灯泡的实际功率P=UI=0.75 W(0.70 W~0.80 W均算正确)电源的总功率P总=E(I+)=10.5 W(10.1 W~10.9 W均算正确)2.如图所示,电源两端电压U保持不变.当开关S1闭合、S2断开,滑动变阻器接入电路中的电阻为R A时,电压表的示数为U1,电流表的示数为I1,电阻R1的电功率为P1,电阻R A的电功率为P A;当开关S1、S2都闭合,滑动变阻器接入电路中的电阻为R B时,电压表的示数U2为2V,电流表的示数为I2,电阻R B的电功率为P B;当开关S1闭合、S2断开,滑动变阻器滑片P位于最右端时,电阻R2的电功率为8W.已知:R1:R2=2:1,P1:P B=1:10,U1:U2=3:2.求:(1)电源两端的电压U ; (2)电阻R 2的阻值; (3)电阻R A 的电功率P A . 【答案】(1)U=12V (2)R 2=2Ω (3)4.5W 【解析】(1)已知: U 1∶U 2=3∶2 R 1∶R 2=2∶1由图甲、乙得:U 1=I 1(R 1 + R 2 ) U 2=I 2 R 2 解得:12I I =12已知:P 1∶P B =1∶10 由图甲、乙得:P 1 = I 12R 1 P B = I 22R B 解得:R 1 =25R B 由电源两端电压U 不变 I 1(R 1+R 2+R A ) = I 2(R 2+R B ) 解得:R A =9R 2 由图乙得:2U U =22BR R R + U 2=2V 解得:U =12V (2)由图丙得:2U U '=212R R R + 解得:U 2' = 4V P 2=8WR 2 =222U P '=2(4V)8W= 2Ω(3)由U 1∶U 2=3∶2 解得:U 1=3V U A =U -U 1=9V R A =9R 2=18ΩP A =2A AU R =4.5W【点睛】本题是有关欧姆定律、电功率的综合计算题目.在解题过程中,注意电路的分析,根据已知条件分析出各种情况下的等效电路图,同时要注意在串联电路中各物理量之间的关系,结合题目中给出的已知条件进行解决.3.如图25甲为科技小组的同学们设计的一种静电除尘装置示意图,其主要结构有一长为L 、宽为b 、高为d 的矩形通道,其前、后板使用绝缘材料,上、下板使用金属材料.图25乙是该主要结构的截面图,上、下两板与输出电压可调的高压直流电源(内电阻可忽略不计)相连.质量为m 、电荷量大小为q 的分布均匀的带负电的尘埃无初速度地进入A 、B 两极板间的加速电场.已知A 、B 两极板间加速电压为U0,尘埃加速后全都获得相同的水平速度,此时单位体积内的尘埃数为n .尘埃被加速后进入矩形通道,当尘埃碰到下极板后其所带电荷被中和,同时尘埃被收集.通过调整高压直流电源的输出电压U 可以改变收集效率η(被收集尘埃的数量与进入矩形通道尘埃的数量的比值).尘埃所受的重力、空气阻力及尘埃之间的相互作用均可忽略不计.在该装置处于稳定工作状态时:(1)求在较短的一段时间Δt 内,A 、B 两极板间加速电场对尘埃所做的功; (2)若所有进入通道的尘埃都被收集,求通过高压直流电源的电流; (3)请推导出收集效率η随电压直流电源输出电压U 变化的函数关系式. 【答案】(1)nbd ΔtqU 02qU m (2)02qU m(3)若y <d ,即204L U dU <d ,则收集效率η=y d =2204L U d U (U < 2024d U L) ;若y ≥d 则所有的尘埃都到达下极板,收集效率η=100% (U ≥2024d U L) 【解析】试题分析:(1)设电荷经过极板B 的速度大小为0v ,对于一个尘埃通过加速电场过程中,加速电场做功为00W qU =在t ∆时间内从加速电场出来的尘埃总体积是0V bdv t =∆ 其中的尘埃的总个数()0N nV n bdv t ==∆总故A 、B 两极板间的加速电场对尘埃所做的功()000W N qU n bdv t qU ==∆总对于一个尘埃通过加速电场过程,根据动能定理可得20012qU mv = 故解得02qU W nbd tqU m=∆ (2)若所有进入矩形通道的尘埃都被收集,则t ∆时间内碰到下极板的尘埃的总电荷量()0Q N q nq bdv t ∆==∆总通过高压直流电源的电流002qU QI nQbdv nQbdt m∆===∆ (3)对某一尘埃,其在高压直流电源形成的电场中运动时,在垂直电场方向做速度为0v 的匀速直线运动,在沿电场力方向做初速度为0的匀加速直线运动 根据运动学公式有:垂直电场方向位移0x v t =,沿电场方向位移212y at = 根据牛顿第二定律有F qE qU a m m md=== 距下板y 处的尘埃恰好到达下板的右端边缘,则x=L解得204L Uy dU =若y d <,即204L U d dU <,则收集效率2202204()4d U y L UU d d U L η==< 若y d ≥,则所有的尘埃都到达下极板,效率为100%2024()d U U L ≥考点:考查了带电粒子在电场中的运动【名师点睛】带电粒子在电场中的运动,综合了静电场和力学的知识,分析方法和力学的分析方法基本相同.先分析受力情况再分析运动状态和运动过程(平衡、加速、减速,直 线或曲线),然后选用恰当的规律解题.解决这类问题的基本方法有两种,第一种利用力和运动的观点,选用牛顿第二定律和运动学公式求解;第二种利用能量转化 的观点,选用动能定理和功能关系求解4.如图,竖直平面内放着两根间距L = 1m 、电阻不计的足够长平行金属板M 、N ,两板间接一阻值R= 2Ω的电阻,N 板上有一小孔Q ,在金属板M 、N 及CD 上方有垂直纸面向里的磁感应强度B 0= 1T 的有界匀强磁场,N 板右侧区域KL 上、下部分分别充满方向垂直纸面向外和向里的匀强磁场,磁感应强度大小分别为B 1=3T 和B 2=2T .有一质量M = 0.2kg 、电阻r =1Ω的金属棒搭在MN 之间并与MN 良好接触,用输出功率恒定的电动机拉着金属棒竖直向上运动,当金属棒达最大速度时,在与Q 等高并靠近M 板的P 点静止释放一个比荷的正离子,经电场加速后,以v =200m/s 的速度从Q 点垂直于N 板边界射入右侧区域.不计离子重力,忽略电流产生的磁场,取g=.求:(1)金属棒达最大速度时,电阻R 两端电压U ; (2)电动机的输出功率P ;(3)离子从Q 点进入右侧磁场后恰好不会回到N 板,Q 点距分界线高h 等于多少. 【答案】(1)2V (2)9W (3)21.210m -⨯ 【解析】试题分析:(1)离子从P 运动到Q ,由动能定理:①解得R 两端电压② (2)电路的电流③安培力④受力平衡⑤由闭合电路欧姆定律⑥感应电动势⑦ 功率⑧联立②-⑧式解得:电动机功率⑨(3)如图所示,设离子恰好不会回到N 板时,对应的离子在上、下区域的运动半径分别为和,圆心的连线与N 板的夹角为φ.在磁场中,由⑩解得运动半径为11在磁场中,由12解得运动半径为13由几何关系得1415解⑩--15得:16考点:带电粒子在匀强磁场中的运动.5.材料的电阻随磁场的增强而增大的现象称为磁阻效应,利用这种效应可以测量磁感应强度.如图所示为某磁敏电阻在室温下的电阻—磁感应强度特性曲线,其中R B、R0分别表示有、无磁场时磁敏电阻的阻值.为了测量磁感应强度B,需先测量磁敏电阻处于磁场中的电阻值R B.请按要求完成下列实验.(1)设计一个可以测量磁场中该磁敏电阻阻值的电路,并在图中的虚线框内画出实验电路原理图(磁敏电阻及所处磁场已给出,待测磁场磁感应强度大小约为0.6~1.0 T,不考虑磁场对电路其他部分的影响).要求误差较小.提供的器材如下:A.磁敏电阻,无磁场时阻值R0=150 ΩB.滑动变阻器R,总电阻约为20 ΩC.电流表A,量程2.5 mA,内阻约30 ΩD.电压表V,量程3 V,内阻约3 kΩE.直流电源E,电动势3 V,内阻不计F.开关S,导线若干(2)正确接线后,将磁敏电阻置入待测磁场中,测量数据如下表:123456U(V)0.000.450.91 1.50 1.79 2.71I(mA)0.000.300.60 1.00 1.20 1.80根据上表可求出磁敏电阻的测量值R B=______Ω.结合题图可知待测磁场的磁感应强度B=______T.(3)试结合题图简要回答,磁感应强度B在0~0.2 T和0.4~1.0 T范围内磁敏电阻阻值的变化规律有何不同?________________________________________________________________________.(4)某同学在查阅相关资料时看到了图所示的磁敏电阻在一定温度下的电阻—磁感应强度特性曲线(关于纵轴对称),由图线可以得到什么结论?___________________________________________________________________________.【答案】(1)见解析图(2)1500;0.90(3)在0~0.2T范围内,磁敏电阻的阻值随磁感应强度非线性变化(或不均匀变化);在6.有一个表头,其满偏电流I g=1mA,内阻R g=500Ω.求:(1)如何将该表头改装成量程U=3V的电压表?(2)如何将该表头改装成量程I=0.6A的电流表?【答案】(1)与表头串联一个2500Ω的分压电阻,并将表头的刻度盘按设计的量程进行刻度。
(完整版)高中物理电学试题及答案(经典)

高中物理电学试题及答案一、选择题(25×4=100分)1、如图,A、B是两个带电量为+Q和-Q的固定的点电荷,现将另一个点电荷+q从A附近的A附近的a沿直线移到b,则下列说法中正确的是:A、电场力一直做正功B、电场力一直做负功C、电场力先做正功再做负功D、电场力先做负功再做正功2、在第1题的问题中,关于电势和电势能下列说法中正确的是:A、a点比b点的电势高,电荷+q在该点具有的电势能大B、a点比b点的电势高,电荷+q在该点具有的电势能小C、a点和b点的电势一样高,电荷+q在两点具有的电势能相等D、a点和b点电势高低的情况与电荷+q的存在与否无关3、如图所示,两个完全相同的金属小球用绝缘丝线悬挂在同一位置,当给两个小球带有不同电量的同种电荷,静止时,两小球悬线与竖直线的夹角情况是:A、两夹角相等B、电量大的夹角大C、电量小的夹角大D、无法判断4、在第3题的问题中若将两小球互相接触一下再静止时应是:A、夹角都增大,但不一定再相等B、夹角仍为原值C、夹角有增大和减小,但两夹角的和不变D、夹角都增大了相同的值5、如图所示,这是一个电容器的电路符号,则对于该电容器的正确说法是:A、是一个可变电容器B、有极性区别,使用时正负极不能接错C、电容值会随着电压、电量的变化而变化D、由于极性固定而叫固定电容6、如图所示的电路,滑动变阻器的电阻为R,其两个固定接线柱在电压恒为U的电路中,其滑片c位于变阻器的中点,M、N间接负载电阻R f=R/2,,关于R f的电压说法正确的是:A、R f的电压等于U/2B、R f的电压小于U/2C、R f的电压大于U/2D、R f的电压总小于U7、在第6题的问题中,如果将滑动变阻器b端断开,则关于R f的电压变化范围说法正确的是:A、U/2-UB、0-UC、U/3-UD、0-U/28、如图所示的电路中,当变阻器R的阻值增加时,关于通过电源的电流和路端电压说法正确的是:A、通过电源的电流I将增大B、通过电源的电流I将减小C、路端电压将增大D、路端电压将减小9、在第7题的问题中,关于通过R的电流和R两端的电压说法正确的是:A、R两端的电压将增大B、R两端的电压将减小C、通过R的电流不变D、通过R的电流减少10、关于电源的总功率和效率说法正确的是:A、总功率减少,效率提高B、总功率增加,效率增加C、总功率减少,效率降低D、总功率增加,效率不变11、磁感应强度是描述磁场的重要概念,磁场的基本性质是对电流有安培力的作用,则关于磁感应强度的大小,下列说法正确的是:A、一段通电导体,在磁场某处受的力越大,该处的磁感应强度越大B、一段通电导线在磁场某处受的力等于零,则该处的磁感应强度一定等于零C、匀强磁场中某处的磁感应强度的大小等于该处单位面积穿过的磁感线的条数D、磁感线密处,磁感应强度大,磁感线疏的地方,磁感应强度一定小12、在第11题的问题中,关于磁感应强度的方向,下列说法正确的是:A、磁感应强度的方向,就是该处电流受力的方向B、磁感应强度的方向就是该处小磁针静止是北极的受力方向C、磁感应强度的方向与该处小磁针静止是北极的受力方向垂直D、磁感应强度的方向与该处电流的流向有关13、关于安培力的说法中,正确的是:A、一小段通电导线放在磁感应强度为零的位置,它受的磁场力一定为零B、一小段通电导线在某点不受安培力的作用,则该点的磁感应强度一定为零C、一小段通电导线所受的安培力其方向一定与电流垂直D、一小段通电导线所受安培力的方向与该点磁感应强度方向及电流方向三者一定互相垂直14、磁通量是研究电磁感应的重要概念,关于磁通量的概念,以下说法正确的是:A、磁感应强度越大,穿过闭合回路的磁通量也越大B、磁感应强度越大,线圈面积越大,穿过闭合回路的磁通量也越大C、穿过线圈的磁通量为零时,磁感应强度不一定为零D、磁通量发生变化时,磁通密度也一定发生变化15、在匀强磁场中,有一个闭合金属线框如图,它可以绕轴转动,开始时金属线框与磁感线平行,下列说法正确的是:A、当金属线框平面与磁感线平行时,穿过线框的磁通量最大B、当金属线框平面与磁感线垂直时,穿过线框的磁通量最大C、当金属线框平面与磁感线垂直时,穿过线框的磁通量为零D、当金属线框平面与磁感线平行时,穿过线框的磁通量为零16、材料、粗细相同相同,长度不同的电阻丝做成ab、cd、ef三种形状的导线,分别放在电阻可忽略的光滑金属导轨上,并与导轨垂直,如图。
新高考物理真题汇编-电学计算题解析版

新高考物理真题汇编-电学计算题解析版1.(2022·新课标全国Ⅰ卷)如图,在直角三角形OPN 区域内存在匀强磁场,磁感应强度大小为B 、方向垂直于纸面向外。
一带正电的粒子从静止开始经电压U 加速后,沿平行于x 轴的方向射入磁场;一段时间后,该粒子在OP 边上某点以垂直于x 轴的方向射出。
已知O 点为坐标原点,N 点在y 轴上,OP 与x 轴的夹角为30°,粒子进入磁场的入射点与离开磁场的出射点之间的距离为d ,不计重力。
求 (1)带电粒子的比荷;(2)带电粒子从射入磁场到运动至x 轴的时间。
【答案】(1)224q U m B d = (2)2π3()423Bd t U =+【解析】(1)设带电粒子的质量为m ,电荷量为q ,加速后的速度大小为v 。
由动能定理有212qU mv =①设粒子在磁场中做匀速圆周运动的半径为r ,由洛伦兹力公式和牛顿第二定律有 2v qvB m r=②由几何关系知d 2③ 联立①②③式得 224q Um B d=④ (2)由几何关系知,带电粒子射入磁场后运动到x 轴所经过的路程为πtan302rs r =+︒⑤ 带电粒子从射入磁场到运动至x 轴的时间为s t v=⑥ 联立②④⑤⑥式得2π3()423Bd t U =+⑦2.(2022·新课标全国Ⅱ卷)如图,两金属板P 、Q 水平放置,间距为d 。
两金属板正中间有一水平放置的金属网G ,P 、Q 、G 的尺寸相同。
G 接地,P 、Q 的电势均为ϕ(ϕ>0)。
质量为m ,电荷量为q (q >0)的粒子自G 的左端上方距离G 为h 的位置,以速度v 0平行于纸面水平射入电场,重力忽略不计。
(1)求粒子第一次穿过G 时的动能,以及它从射入电场至此时在水平方向上的位移大小; (2)若粒子恰好从G 的下方距离G 也为h 的位置离开电场,则金属板的长度最短应为多少?【答案】(1)0mdh l v q ϕ= (2)2mdhv q ϕ【解析】(1)PG 、QG 间场强大小相等,均为E ,粒子在PG 间所受电场力F 的方向竖直向下,设粒子的加速度大小为a ,有2E dϕ=① F =qE =ma ②设粒子第一次到达G 时动能为E k ,由动能定理有2k 012qEh E mv =-③设粒子第一次到达G 时所用的时间为t ,粒子在水平方向的位移为l ,则有212h at =④ l =v 0t ⑤联立①②③④⑤式解得2k 012=2E mv qh dϕ+⑥mdhl v q ϕ= (2)设粒子穿过G 一次就从电场的右侧飞出,则金属板的长度最短,由对称性知,此时金属板的长度L 为0=22mdhL l v q ϕ= 3.(2022·新课标全国Ⅲ卷)空间存在一方向竖直向下的匀强电场,O 、P 是电场中的两点。
高三物理电路分析练习题及答案

高三物理电路分析练习题及答案题一:在一个电路中,有一个电阻R1和一个电阻R2串联,电压源E的电动势为12V,内阻为4Ω。
R1的阻值为6Ω,R2的阻值为8Ω。
求电路中的总电阻值和总电流。
解题思路:根据串联电阻的计算公式,总电阻Rt可以通过以下公式计算得出:Rt = R1 + R2其中,R1和R2分别为两个串联电阻的阻值。
解答:根据题意,R1的阻值为6Ω,R2的阻值为8Ω,因此总电阻为:Rt = 6Ω + 8Ω = 14Ω同时,根据欧姆定律的公式,电流I可以通过以下公式计算得出:I = E / (Rt + r)其中,E为电压源的电动势,Rt为总电阻,r为电压源的内阻。
对于本题,E=12V,Rt=14Ω,r=4Ω,代入公式计算得:I = 12V / (14Ω + 4Ω) = 0.6667A因此,这个电路中的总电阻为14Ω,总电流为0.6667A。
题二:在一个并联电路中,有一个电阻R3和电阻R4并联,电流源I的电流为2A。
R3的阻值为3Ω,R4的阻值为5Ω。
求电路中的总电阻值和总电流。
解题思路:根据并联电阻的计算公式,总电阻Rp可以通过以下公式计算得出:1 / Rp = 1 / R3 + 1 / R4其中,R3和R4分别为两个并联电阻的阻值。
解答:根据题意,R3的阻值为3Ω,R4的阻值为5Ω,因此总电阻为:1 / Rp = 1 / 3Ω + 1 / 5Ω计算得:1 / Rp = 8 / 15Ω通过移项和倒数运算,可以得到总电阻Rp:Rp = 15Ω / 8 ≈ 1.875Ω同时,根据电流的分配规律,电路中的总电流It可以通过以下公式计算得出:It = I * (R3 / (R3 + R4))其中,I为电流源的电流,R3和R4分别为两个并联电阻的阻值。
对于本题,I=2A,R3=3Ω,R4=5Ω,代入公式计算得:It = 2A * (3Ω / (3Ω + 5Ω)) = 2A * (3Ω / 8Ω) = 0.75A因此,这个电路中的总电阻为1.875Ω,总电流为0.75A。
高考物理部分电路欧姆定律解题技巧及经典题型及练习题(含答案)

高考物理部分电路欧姆定律解题技巧及经典题型及练习题(含答案)一、高考物理精讲专题部分电路欧姆定律1.为了检查双线电缆CE、FD中的一根导线由于绝缘皮损坏而通地的某处,可以使用如图所示电路。
用导线将AC、BD、EF连接,AB为一粗细均匀的长L AB=100厘米的电阻丝,接触器H可以在AB上滑动。
当々闭合移动接触器,如果当接触器H和B端距离L]=41厘米时,电流表G中没有电流通过。
试求电缆损坏处离检查地点的距离(即图中DP的长度【答案】6.396km【解析】【试题分析】由图得出等效电路图,再根据串并联电路规律及电阻定律进行分析,联立可求得电缆损坏处离检查地点的距离.等效电路图如图所示:电流表示数为零,则点H和点P的电势相等。
R CE+R FP R期icE+ipp齢H则匕又:-.-..I.■::=...;.:「由以上各式得:X=6.396km【点睛】本题难点在于能否正确作出等效电路图,并明确表头电流为零的意义是两端的电 势相等.2. —根镍铬合金丝的两端加6V 的电压时,通过它的电流是2A,求: (1)它的电阻是多少?(2)若通电时间为20s ,那么有多少库仑的电荷量通过它? (3)如果在它两端加8V 的电压,则这合金丝的电阻是多少? 【答案】(1)3Q (2)40C (3)3Q 【解析】试题分析:(1)根据欧姆定律得,合金丝的电阻R=U/I=3Q (2)通过合金丝的电荷量Q=It=2X20=40C(3)导体的电阻与其两端的电压及通过它的电流无关,所以电阻仍为R=3Q 。
考点:电流;欧姆定律【名师点睛】题考查欧姆定律以及电流的定义,要注意明确电阻是导体本身的性质,与导体两端的电压和电流无关。
3. 有人为汽车设计的一个“再生能源装置”原理简图如图1所示,当汽车减速时,线圈受到磁场的阻尼作用帮助汽车减速,同时产生电能储存备用.图1中,线圈的匝数为n,ab 长度为L,be 长度为L.图2是此装置的侧视图,切割处磁场的磁感应强度大小恒为B,12有理想边界的两个扇形磁场区夹角都是900.某次测试时,外力使线圈以角速度s 逆时针匀速转动,电刷M 端和N 端接电流传感器,电流传感器记录的;-「图象如图3所示(I 为已知量),取•:[边刚开始进入左侧的扇形磁场时刻不计线圈转动轴处的摩擦(1)求线圈在图2所示位置时,产生电动势E 的大小,并指明电刷一T 和.…哪个接电源正极;(2)求闭合电路的总电阻三和外力做功的平均功率一二;nBLLw 1【答案】(l )nBLLs ,电刷M 接电源正极;(2)R =严,P =-nBLL w I12I 212【解析】V01图2團(1)有两个边一直在均匀辐向磁场中做切割磁感线运动,故根据切割公式,有E=2nBL1v1其中V 二2⑴L 2解得E=nBL]L 2⑴根据右手定则,M 端是电源正极E(2)根据欧姆定律,电流:I =-R1线圈转动一个周期时间内,产生电流的时间是半周期,故外力平均功率P 二2I 2R 1解得P =—nBLL w I2i24.如图1所示,水平面内的直角坐标系的第一象限有磁场分布,方向垂直于水平面向下,磁感应强度沿y 轴方向没有变化,与横坐标x 的关系如图2所示,图线是双曲线(坐标轴是渐进线);顶角8=45。
(物理)高考必备物理部分电路欧姆定律技巧全解及练习题(含答案)

(物理)高考必备物理部分电路欧姆定律技巧全解及练习题(含答案)一、高考物理精讲专题部分电路欧姆定律1.有一灯泡标有“6V 3W ”的字样,源电压为9V ,内阻不计.现用一个28Ω 的滑动变阻器来控制电路,试分别就连成如图所示的限流电路和分压电路,求: (1)它们的电流、电压的调节范围;(2)两种电路要求滑动变阻器的最大允许电流; (3)当灯泡正常发光时,两种电路的效率.【答案】(1)0.225~0.75A a :,2.7~9V 00.75A b ::,0~9V (2)0.5A a :0.75A b : (3)66.6%a : 44.4%b : 【解析】 【详解】灯泡的电阻212L U R P==Ω(1)a.当滑动端在最左端时电阻最大,则最小电流:min 9A 0.225A 1228I ==+当滑动端在最右端时电阻最小为0,则最大电流:max 9A 0.75A 12I == 则电流的调节范围是:0.225A~0.75A灯泡两端电压的范围:0.22512V 0.7512V ⨯⨯: ,即2.7~9V ;b.当滑动端在最左端时,灯泡两端电压为零,电流为零;当滑到最右端时,两端电压为9V ,灯泡电流为9A 0.75A 12= 则电流的调节范围是:0~0.75A灯泡两端电压的范围: 0~9V ;(2)a.电路中滑动变阻器允许的最大电流等于灯泡的额定电流,即为0.5A ; b.电路中滑动变阻器允许的最大电流为0.75A ;(3)a.当灯泡正常发光时电路的电流为0.5A ,则电路的效率:000013=10066.60.59P IE η=⨯=⨯ b.可以计算当灯泡正常发光时与灯泡并联部分的电阻为x 满足:6960.528x x-+=-解得x =24Ω此时电路总电流60.50.75A 24I =+= 电路的效率000023=10044.40.759P IE η=⨯=⨯2.如图中所示B 为电源,电动势E=27V ,内阻不计。
(完整版)电学综合计算题(包含答案)30道题

电学综合计算题(含答案) 30道题1、研究表明,有些金属电阻的阻值会随温度的变化而变化,物理学中利用这类金属的特性可以制成金属电阻温度计,它可以用来测量很高的温度,其原理如图所示.图中电流表量程为0~15mA(不计其电阻),电源的电压恒为3V,R′为滑动变阻器,金属电阻作为温度计的测温探头,在t≥0℃时其阻值R t随温度t的变化关系为R t=100+0.5t(单位为Ω).(1)若要把R t放入温度为0℃处进行测量,使电流表恰好达到满量程,既电流为15mA,则这时滑动变阻器R′接入电路的阻值为多大?(2)保持(1)中滑动变阻器R′接入电路的阻值不变,当被测温度为600℃时,电路消耗的电功率为多大?(3)若把电流表的电流刻度盘换为对应的温度刻度盘,则温度刻度的特点是什么?2、小红学了电学知识后画出了家里的电吹风的电路图(甲图),她认识只闭合开关S1时,电吹风吹冷风,当S1和S2同时闭合时,电吹风吹热风,小芬同学看了她的电路图觉得有问题:如果只闭合S2,会出现电热丝R工作时而电动机不工作的现象,从而使电吹风的塑料外壳过热造成损坏,小芬认为只要把其中一个开关移到干路上,就能做到电热丝R工作时,电动机就一定在工作,从而使塑料外壳不会因操作失误而损坏.乙图为电吹风机的铭牌.请分析回答下列问题:(1)你认为小芬应该把那个开关移到干路上,才能符合安全要求?为什么?(2)电吹风正常工作且吹热风时,流过电热丝的电流多大?(3)电热丝R的阻值多大(电热丝的阻值随温度变化不计)?3、某学校生物小组的同学为了探索一项技术,使一种名贵的花在寒冷的冬季也能正常生长,决定搭建一个微型温室,温室内需要安装一个电发热体.根据设计,该发热体用36V电压供电,发热功率为200W(设电能全部转化为内能).(1)电发热体不采用220V电压而用36V电压供电的考虑是什么?(2)采用36V电压供电,电发热体需要自制,现决定用镍铬合金丝绕制,则绕制成的电发热体正常工作时的电阻应为多大?(3)同学们在实验室里用2节干电池、电流表、电压表等器材,测出一段镍铬合金丝的阻值等于计算结果,用它制成发热体后,实际功率却小于设计的要求.经检查,电压正常,请你猜想产生这种情况的原因可能是什么?4、如图所示,电源电压U=12V,R1为定值电阻,阻值为100Ω,R为滑动变阻器,R的最大阻值为50Ω,电流表量程为“0~0.6A”, 电压表量程为“0~15V”,小灯泡上标有“6V 3W”字样,小灯泡的U —I关系如右图所示,求:(1)灯泡正常工作时通过灯丝的电流是多少?(2)S闭合,S1、S2都断开时调节滑动变阻器,当小灯泡两端的电压为4V时,滑动变阻器接入电路中的阻值为多大?(3)S、S1、S2都闭合时,移动滑片P,当滑动变阻器接入电路的阻值为多少时,整个电路消耗的总功率最大?最大总功率是多少?5、保温箱的简化电路如图所示,A为温度传感器,它的作用相当于开关,达到设定温度时自动断开电路;低于设定温度时,自动接通电路。
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高考物理经典电学计算题汇总42页附答案
电学(电路)计算题
1.如图3-87所示的电路中,电源电动势=24V,内阻不计,电容C=12μF,R1=10Ω,R3=60Ω,R4=20Ω,R5=40Ω,电流表G的示数为零,此时电容器所带电量Q=7.2³10-5C,求电阻R2的阻值?
图3-87
2.如图3-88中电路的各元件值为:R1=R2=10Ω,R3=R4=20Ω,C=300μF,电源电动势=6V,内阻不计,单刀双掷开关S开始时接通触点2,求:
图3-88
(1)当开关S从触点2改接触点1,且电路稳定后,电容C所带电量.
(2)若开关S从触点1改接触点2后,直至电流为零止,通过电阻R1的电量.
3.光滑水平面上放有如图3-89所示的用绝缘材料制成的L形滑板(平面部分足够长),质量为4m,距滑板的A壁为L1距离的B处放有一质量为m,电量为+q的大小不计的小物体,物体与板面的摩擦不计,整个装置处于场强为E的匀强电场中.初始时刻,滑块与物体都静止,试问:
图3-89
(1)释放小物体,第一次与滑板A壁碰前物体的速度v1多大?
(2)若物体与A壁碰后相对水平面的速率为碰前速率的3/5,则物体在第二次跟A壁碰撞之前,滑板相对于水平面的速度v和物体相对于水平面的速度v2分别为多大?
(3)物体从开始运动到第二次碰撞前,电场力做的功为多大?(设碰撞所经历时间极短) 4.一带电粒子质量为m、带电量为q,可认为原来静止.经电压为U的电场加速后,垂直射入磁感强度为B的匀强磁场中,根据带电粒子在磁场中受力所做的运动,试导出它所形成电流的电流强度,并扼要说出各步的根据.(不计带电粒子的重力)
5.如图3-90所示,半径为r的金属球在匀强磁场中以恒定的速度v沿与磁感强度B垂直的方向运动,当达到稳定状态时,试求:
图3-90
(1)球内电场强度的大小和方向?
(2)球上怎样的两点间电势差最大?最大电势差是多少?
6.如图3-91所示,小车A的质量M=2kg,置于光滑水平面上,初速度为v0=14m/s.带正电荷q=0.2C的可视为质点的物体B,质量m=0.1kg,轻放在小车A的右端,在A、B所在的空间存在着匀强磁场,方向垂直纸面向里,磁感强度B=0.5T,物体与小车之间有摩擦力作用,设小车足够长,求
图3-91
(1)B物体的最大速度?
(2)小车A的最小速度?
(3)在此过程中系统增加的内能?(g=10m/s2)
7.把一个有孔的带正电荷的塑料小球安在弹簧的一端,弹簧的另一端固定,小球穿在一根光滑的水平绝缘杆上,如图3-92所示,弹簧与小球绝缘,弹簧质量可不计,整个装置放在水平向右的匀强电场之中,试证明:小球离开平衡位置放开后,小球的运动为简谐运动.(弹簧一直处在弹性限度内)
图3-92
8.有一个长方体形的匀强磁场和匀强电场区域,它的截面为边长L=0.20m的正方形,其电场强度为E=4³105V/m,磁感强度B=2³10-2T,磁场方向垂直纸面向里,当一束质荷比为m/q=4³10-10kg/C的正离子流以一定的速度从电磁场的正方形区域的边界中点射入如图3-93所示,
图3-93
(1)要使离子流穿过电磁场区域而不发生偏转,电场强度的方向如何?离子流的速度多大?
(2)在离电磁场区域右边界0.4m处有与边界平行的平直荧光屏.若撤去电场,离子流击中屏上a点,若撤去磁场,离子流击中屏上b点,求ab间距离.
9.如图3-94所示,一个初速为零的带正电的粒子经过M、N两平行板间电场加速后,从N板上的孔射出,当带电粒子到达P点时,长方形abcd区域内出现大小不变、方向垂直于纸面且方向交替变化的匀强磁场.磁感强度B=0.4T.每经t=(π/4)³10-3s,磁场方向变化一次.粒子到达P点时出现的磁场方向指向纸外,在Q处有一个静止的中性粒子,P、Q间距离s=3m.PQ直线垂直平分ab、cd.已知D=1.6m,带电粒子的荷质比为1.0³104C/kg,重力忽略不计.求
图3-94
(1)加速电压为220V时带电粒子能否与中性粒子碰撞?
(2)画出它的轨迹.
(3)能使带电粒子与中性粒子碰撞,加速电压的最大值是多少?
10.在磁感强度B=0.5T的匀强磁场中,有一个正方形金属线圈abcd,边长l=0.2m,线圈的ad边跟磁场的左侧边界重合,如图3-95所示,线圈的电阻R=0.4Ω,用外力使线圈从磁场中运动出来:一次是用力使线圈从左侧边界匀速平动移出磁场;另一次是用力使线圈以ad边为轴,匀速转动出磁场,两次所用时间都是0.1s.试分析计算两次外力对线圈做功之差
图3-95
11.如图3-96所示,在xOy平面内有许多电子(每个电子质量为m,电量为e)从坐标原点O不断地以相同大小的速度v0沿不同的方向射入第Ⅰ象限.现加上一个垂直于x。