高中物理部分电路欧姆定律专题训练答案及解析
高中物理部分电路欧姆定律专题训练答案及解析一、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,3个电阻的阻值均为4Ω,电容器的电容为20μF,开始开关闭合，电流表内阻不计,求:（1）电流表的读数; （2）电容器所带电荷量; （3）开关断开后,通过R 2的电荷量.【答案】（1）0.8A （2）6.4×10-5C ；（3）3.2×10-5C 【解析】试题分析：（1）当电键S 闭合时，电阻R 1、R 2被短路．根据欧姆定律得，电流表的读数340.841E I A A R r ===++ （2）电容器所带的电量Q=CU 3=CIR 3=20×10-6×0. 8×4C=6.4×10-5C ；（3）断开电键S 后，电容器相当于电源，外电路是R 1、R 2相当并联后与R 3串联．由于各个电阻都相等，则通过R 2的电量为Q′=1/2Q=3.2×10-5C 考点：闭合电路的欧姆定律；电容器【名师点睛】此题是对闭合电路的欧姆定律以及电容器的带电量的计算问题；解题的关键是搞清电路的结构，知道电流表把两个电阻短路；电源断开时要能搞清楚电容器放电电流的流动路线，此题是中等题，考查物理规律的灵活运用.2．如图所示，电源电动势、内电阻、1R 、2R 均未知，当a 、b 间接入电阻/1R ＝10Ω时，电流表示数为11A I =；当接入电阻/218R =Ω时，电流表示数为20.6A I =．当a 、b 间接入电阻/3R ＝118Ω时，电流表示数为多少？【答案】0.1A 【解析】 【分析】当a 、b 间分别接入电阻R 1′、R 2′、R 3′时，根据闭合电路欧姆定律列式，代入数据，联立方程即可求解． 【详解】当a 、b 间接入电阻R 1′=10Ω时，根据闭合电路欧姆定律得： E ＝(I 1+112I R R ')(R 1+r )+I 1R 1′ 代入数据得：E=(1+210 R )(R 1+r )+10①当接入电阻R 2′=18Ω时，根据闭合电路欧姆定律得： E ＝(I 2+222I R R ')(R 1+r )+I 2R 2′ 代入数据得：E=(0.6+210.8R )(R 1+r )+10.8② 当a 、b 间接入电阻R 3′=118Ω时，根据闭合电路欧姆定律得：E ＝(I 3+332I R R ')(R 1+r )+I 3R 3′ 代入数据得：E ＝(I 3+32118 I R )(R 1+r )+118I 3③ 由①②③解得：I 3=0.1A 【点睛】本题主要考查了闭合电路欧姆定律的直接应用，解题的关键是搞清楚电路的结构，解题时不需要解出E 、r 及R 1、R 2的具体值，可以用E 的表达式表示R 2和r+R 1，难度适中．3．在如图所示的电路中，电源的电动势E=6．0V ，内电阻r=1．0Ω，外电路的电阻R=11．0Ω．闭合开关S ．求：（1）通过电阻R 的电流Ⅰ； （2）在内电阻r 上损耗的电功率P ； （3）电源的总功率P 总．【答案】（1）通过电阻R 的电流为0．5A ；（2）在内电阻r 上损耗的电功率P 为0．25W ；（3）电源的总功率P 总为3W ． 【解析】试题分析：（1）根据闭合电路欧姆定律，通过电阻R 的电流为：，（2）r 上损耗的电功率为：P=I 2r=0．5×0．5×1=0．25W ，（3）电源的总功率为：P 总=IE =6×0．5=3 W ．考点：闭合电路的欧姆定律；电功、电功率．4． 4～1.0T 范围内，磁敏电阻的阻值随磁感应强度线性变化（或均匀变化） （4）磁场反向，磁敏电阻的阻值不变． 【解析】（1）当B ＝0.6T 时，磁敏电阻阻值约为6×150Ω＝900Ω，当B ＝1.0T 时，磁敏电阻阻值约为11×150Ω＝1650Ω．由于滑动变阻器全电阻20Ω比磁敏电阻的阻值小得多，故滑动变阻器选择分压式接法；由于x VA xR R R R >，所以电流表应内接．电路图如图所示．（2）方法一：根据表中数据可以求得磁敏电阻的阻值分别为：130.4515000.3010R -=Ω=Ω⨯，230.911516.70.6010R -=Ω=Ω⨯，331.5015001.0010R -=Ω=Ω⨯， 431.791491.71.2010R -=Ω=Ω⨯，532.7115051.8010R -=Ω=Ω⨯， 故电阻的测量值为1234515035R R R R R R ++++=Ω=Ω（1500－1503Ω都算正确．）由于0150010150R R ==，从图1中可以读出B ＝0.9T 方法二：作出表中的数据作出U －I 图象，图象的斜率即为电阻（略）．（3）在0～0.2T 范围，图线为曲线，故磁敏电阻的阻值随磁感应强度非线性变化（或非均匀变化）；在0.4～1.0T 范围内，图线为直线，故磁敏电阻的阻值随磁感应强度线性变化（或均匀变化）；（4）从图3中可以看出，当加磁感应强度大小相等、方向相反的磁场时，磁敏电阻的阻值相等，故磁敏电阻的阻值与磁场方向无关．本题以最新的科技成果为背景，考查了电学实验的设计能力和实验数据的处理能力．从新材料、新情景中舍弃无关因素，会看到这是一个考查伏安法测电阻的电路设计问题，及如何根据测得的U 、I 值求电阻．第（3）、（4）问则考查考生思维的灵敏度和创新能力．总之本题是一道以能力立意为主，充分体现新课程标准的三维目标，考查学生的创新能力、获取新知识的能力、建模能力的一道好题．5．（11分）如图示电路中，电阻R1=R2=6Ω，R3=4Ω，R4=3Ω。
电源内阻r=2Ω。
不计电压表和电流表的影响。
S断开时，电压表的示数为2.25V。
求：（1）电源电动势E；（2）S合上后，电流表的示数。
【答案】（1）6V ；（2）0.8A【解析】试题分析：（1）S断开时，其等效电路如图所示，外电路上的电阻电压表的示数为R4两端的电压，根据分压公式：解得 E=6V（2）S闭合时，其等效电路如图所示，R1和R4并联后再与 R3串联，R2直接并联在电源两端，外电路的总电阻电路总电流：=3.6V根据分压公式：=1.2V流过R4的电流流过电流表的电流为R1和R2，即考点：串联及并联电路的特点；全电路的欧姆定律.6．如图甲所示，电源由n个电动势E="1.5" V、内阻均为r（具体值未知）的电池串联组成，合上开关，在变阻器的滑片C从A端滑到B端的过程中，电路中的一些物理量的变化如图乙中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ所示，电表对电路的影响不计。
（Ⅰ图为输出功率与路端电压关系曲线；Ⅱ图为路端电压与总电流关系图线；Ⅲ图为电源的输出效率与外电阻的关系图线）甲乙(1)求组成电源的电池的个数以及一个电池的内阻；(2)求滑动变阻器的总阻值；(3)写出图Ⅰ、Ⅱ中a、b、c三点的坐标（不要求计算过程）．【答案】(1)n=4,r=0.5Ω；(2)R m=8Ω；(3)a点坐标为(0.6 A,4.8 V)；b点的坐标为(3 V,4.5 W)；c 点的坐标为(4.8 V,2.88 W)。
【解析】试题分析：（1）设串联的电池个数为n，则电源的电动势为n1.5V，内阻为nr；由图Ⅰ可知，当变阻器的电阻与电池的内阻相等时，变阻器的电功率P=4.5W，即=4.5W；由图Ⅱ可知，当变阻器的电阻为0时，电路中的电流为3A，故3A=，故r=0.5Ω；联立得n=4，一个电池的内阻为r=0.5Ω。
（2）由图Ⅲ可知，当变阻器的阻值最大时，电源的效率为80%，故=80%，解之得R=8Ω；（3）图Ⅱ中a 点的坐标是变阻器的阻值最大时对应的电流与电压值。
电流Ia==0.6A ；路端电压为Ua=0.6A×8Ω=4.8V ，故a 点的坐标为(0.6 A,4.8V)；图Ⅰ中b 点的坐标是功率最大时的路端电压与功率，c 点的坐标是变阻器最大时的路端电压和对应的电功率。
b 点的外电路电阻为2Ω，故路端电压为3V ；所以b 点的坐标为(3 V,4.5 W)；c 点的外电路电阻为8Ω，故路端电压为4.8V ，电流为0.6A ，故此时的电功率为P=4.8V×0.6A=2.88W ；所以c 点的坐标为(4.8 V,2.88 W)。
考点：全电路欧姆定律，输出电功率，电源效率，最大电功率的问题。
【名师点晴】该题通过图像提供了已知条件，有些抽象，需要我们认识到这都是在某种情况下的一些电流、电压和电功率的值；然后就可以确定不同情况下的电路；题中的求坐标的思路比较新颖，其实这也是求某种情况下的电路中的物理量而己。
7．一台电动机额定电压为220V ，线圈电阻R=0．5Ω，电动机正常工作时通过电动机线圈的电流为4A ，电动机正常工作10s ，求： （1）消耗的电能． （2）产生的热量． （3）输出的机械功率．【答案】（1）消耗的电能为8800J ；（2）产生的热量为80J ；（3）输出的机械能为8720J ． 【解析】试题分析：（1）电动机额定电压为220V ，电流为4A ，电动机正常工作10s ， 消耗的电能：W=UI t=220×4×10=8800J； （2）产生的热量：Q=I 2Rt=42×0．5×10=80J；（3）根据能量守恒定律，输出的机械能为：E 机=W ﹣Q=8800﹣80=8720J ； 考点：电功、电功率．8．如图所示电路中，14R =Ω，2312R R ==Ω，46R =Ω，A 、B 间电压恒定．当开关S 断开时，电压表示数为42V ，求： （1）这时电流表示数．（2）当开关S 闭合后，电压表示数和电流表示数．【答案】（1）3.5A （2）27V 6A 【解析】 【详解】（1）当开关S 断开时，电压表测的是2R 两端的电压，则电流：242 3.512U I R ===A 电流表与2R 串联，所以电流表的示数为3.5A ； （2）当开关S 断开时，4R 两端的电压为：44 3.5621U IR ==⨯=V则A 、B 间的电压为：4422763V U U U =+=+=V当开关S 闭合后，1R 与2R 并联，则并联电阻为：1212123R R R R R ==+Ω3R 与4R 并联，则并联电阻为：3434344R R R R R ==+Ω所以此时电路的总电阻为：12347R R R =+=Ω则电路的总电流为：6397U I R ===A 所以电压表的示数为：129327VU IR '==⨯=V 则3R 与4R 并联电压为：3412632736U U U =-=-=V所以电流表的示数为：3443666U I R '===A9．如图所示，A 、B 间电压3V U =，15R =Ω，2310R R ==Ω，44R =Ω．求： （1）电路中A 、B 间总电阻． （2）通过4R 的电流4I ． （3）3R 两端的电压．【答案】（1）10Ω （2）0.3A （3）1.8V 【解析】 【详解】（1）图中，电阻1R 与2R 串联后的总电阻与3R 并联，并联后的总电阻与4R 串联，故电路中A 、B 间总电阻：()()12341235101041051010R R R R RR R R ++⨯=+=+=++++Ω（2）通过4R 的电流强度为干路电流，根据欧姆定律，有：430.310U I I R ====A （3）3R 两端的电压：14430.34 1.8U U I R =-=-⨯=V10．如图所示电路中，三只相同的小灯泡规格都是“6V 1A ”，电源电压为12V ，电阻R 的阻值为6Ω.假设小灯泡电阻不变，1S 闭合后，求： （1）23S S 、均断开时，小灯泡1L 两端的电压； （2）2S 闭合，3S 断开时，通过小灯泡1L 的电流； （3）23S S 、均闭合时，小灯泡1L 的功率。
高中物理闭合电路的欧姆定律练习题及答案
高中物理闭合电路的欧姆定律练习题及答案一、高考物理精讲专题闭合电路的欧姆定律1.小勇同学设计了一种测定风力大小的装置，其原理如图所示。
E是内阻不计、电动势40Q的定值电阻。
v是由理想电压表改装成的指针式测风力为6V的电源。
R0是一个阻值为显示器。
R是与迎风板A相连的一个压敏电阻，其阻值可随风的压力大小变化而改变，其关系如下表所示。
迎风板人的重力忽略不计。
试求：(1)利用表中的数据归纳出电阻R随风力F变化的函数式；(2)若电压表的最大量程为5V,该装置能测得的最大风力为多少牛顿；(3)当风力F为500N时，电压表示数是多少；(4)如果电源E的电动势降低，要使相同风力时电压表测得的示数不变，需要调换R0，调(只写结论)换后的R0的阻值大小如何变化？R=30-°・°4F(°)；(2)F=550N；(3)U=4.8V；(4)阻值变【答案】(1)m大【解析】【分析】【详解】A F(1)通过表中数据可得：=S故R与F成线性变化关系设它们的关系式为：ARR=kF+b代入数据得：R=30-0.04F(Q)①(2)由题意，R0上的电压U R =5V，通过R0的电流为0RU1=青②U =竺=4.8V ⑤R T ③解①~④式，得，当电压表两端电压U 为5V 时，测得的风力最大RF 二550N ④m(3)由①式得R =10Q(4)阻值变大2. 如图所示，水平U 形光滑框架，宽度L=1m ，电阻忽略不计，导体棒ab 的质量m =°.2弦，电阻R=0.50，匀强磁场的磁感应强度B=0.2T ，方向垂直框架向上•现用F=1N 的拉力由静止开始向右拉ab 棒，当ab 棒的速度达到2m/s 时，求此时：(1) ab 棒产生的感应电动势的大小； (2)ab棒产生的感应电流的大小和方向；(3) ab棒所受安培力的大小和方向；【答案】(1)0.4V (2)0.8A 从a 流向b (3)0.16N 水平向左(4)4.2m/s 2 【解析】 【分析】 【详解】试题分析：(1)根据切割产生的感应电动势公式E=BLv ，求出电动势的大小.(2)由闭合电路欧姆定律求出回路中电流的大小，由右手定则判断电流的方向•(3)由安培力公式求出安培力的大小，由左手定则判断出安培力的方向.(4)根据牛顿第二定律求出ab 棒的加速度.(1)根据导体棒切割磁感线的电动势E=BLv=0.2x l x 2V=0.4VE 04(2)由闭合电路欧姆定律得回路电流I ==A =0.8A ,由右手定则可知电流方向R 0.5为：从a 流向b(3)ab 受安培力F =BIL =0.2x 0.8x l N=0.16N ,由左手定则可知安培力方向为：水平向左 (4)根据牛顿第二定律有：F -F =ma ，得ab 杆的加速度安4.2m/s23 14+1 A=0.2A1-0.16/m/s2=0.23.在如图所示的电路中，电阻箱的阻值K是可变的，电源的电动势为E,电源的内阻为r,其余部分的电阻均可忽略不计。
高考物理部分电路欧姆定律专项训练100(附答案)及解析
高考物理部分电路欧姆定律专项训练100(附答案)及解析一、高考物理精讲专题部分电路欧姆定律1．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2．（11分）如图示电路中，电阻R1=R2=6Ω，R3=4Ω，R4=3Ω。
高中物理部分电路欧姆定律技巧(很有用)及练习题及解析
高中物理部分电路欧姆定律技巧(很有用)及练习题及解析一、高考物理精讲专题部分电路欧姆定律1．如图所示，电源电动势、内电阻、1R 、2R 均未知，当a 、b 间接入电阻/1R ＝10Ω时，电流表示数为11A I =；当接入电阻/218R =Ω时，电流表示数为20.6A I =．当a 、b 间接入电阻/3R ＝118Ω时，电流表示数为多少？【答案】0.1A 【解析】 【分析】当a 、b 间分别接入电阻R 1′、R 2′、R 3′时，根据闭合电路欧姆定律列式，代入数据，联立方程即可求解． 【详解】当a 、b 间接入电阻R 1′=10Ω时，根据闭合电路欧姆定律得：E ＝(I 1+112I R R ')(R 1+r )+I 1R 1′ 代入数据得：E=(1+210 R )(R 1+r )+10① 当接入电阻R 2′=18Ω时，根据闭合电路欧姆定律得：E ＝(I 2+222I R R ')(R 1+r )+I 2R 2′ 代入数据得：E=(0.6+210.8R )(R 1+r )+10.8② 当a 、b 间接入电阻R 3′=118Ω时，根据闭合电路欧姆定律得：E ＝(I 3+332I R R ')(R 1+r )+I 3R 3′ 代入数据得：E ＝(I 3+32118 I R )(R 1+r )+118I 3③ 由①②③解得：I 3=0.1A 【点睛】本题主要考查了闭合电路欧姆定律的直接应用，解题的关键是搞清楚电路的结构，解题时不需要解出E 、r 及R 1、R 2的具体值，可以用E 的表达式表示R 2和r+R 1，难度适中．2．如图所示的闭合电路中，电源电动势E=12V ，内阻r=1Ω，灯泡A 标有“6V ，3W”，灯泡B 标有“4V ，4W”．当开关S 闭合时A 、B 两灯均正常发光．求：R 1与R 2的阻值分别为多少？【答案】R1与R2的阻值分别为3Ω和2Ω【解析】试题分析：流过及B灯的电流，所以流过A灯的电流，由闭合电路欧姆定律：解得：．考点：闭合电路的欧姆定律【名师点睛】对于直流电路的计算问题，往往先求出局部的电阻，再求出外电路总电阻，根据欧姆定律求出路端电压和总电流，再计算各部分电路的电压和电流．3．两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。
高中物理部分电路欧姆定律解题技巧(超强)及练习题(含答案)及解析
高中物理部分电路欧姆定律解题技巧(超强)及练习题(含答案)及解析一、高考物理精讲专题部分电路欧姆定律1．对于同一物理问题，常常可以从宏观与微观两个不同角度进行研究，找出其内在联系，从而更加深刻的理解其物理本质。
一段长为l 、电阻率为ρ、横截面积为S 的细金属直导线，单位体积内有n 个自由电子，电子电荷量为e 、质量为m 。
（1）当该导线通有恒定的电流I 时：①请根据电流的定义，推导出导线中自由电子定向移动的速率v ；②经典物理学认为，金属的电阻源于定向运动的自由电子与金属离子（即金属原子失去电子后的剩余部分）的碰撞，该碰撞过程将对电子的定向移动形成一定的阻碍作用，该作用可等效为施加在电子上的一个沿导线的平均阻力。
若电子受到的平均阻力大小与电子定向移动的速率成正比，比例系数为k 。
请根据以上的描述构建物理模型，推导出比例系数k 的表达式。
（2）将上述导线弯成一个闭合圆线圈，若该不带电的圆线圈绕通过圆心且垂直于线圈平面的轴匀速率转动，线圈中不会有电流通过，若线圈转动的线速度大小发生变化，线圈中会有电流通过，这个现象首先由斯泰瓦和托尔曼在1917年发现，被称为斯泰瓦—托尔曼效应。
这一现象可解释为：当线圈转动的线速度大小均匀变化时，由于惯性，自由电子与线圈中的金属离子间产生定向的相对运动。
取线圈为参照物，金属离子相对静止，由于惯性影响，可认为线圈中的自由电子受到一个大小不变、方向始终沿线圈切线方向的力，该力的作用相当于非静电力的作用。
已知某次此线圈匀加速转动过程中，该切线方向的力的大小恒为F 。
根据上述模型回答下列问题：① 求一个电子沿线圈运动一圈，该切线方向的力F 做功的大小； ② 推导该圆线圈中的电流 'I 的表达式。
【答案】（1）①Iv neS=；② ne 2ρ；（2）① Fl ；② 'FS I e ρ=。
【解析】 【分析】 【详解】（1）①一小段时间t ∆内，流过导线横截面的电子个数为：N n Sv t ∆=⋅∆对应的电荷量为：Q Ne n Sv t e ∆=∆=⋅∆⋅根据电流的定义有：QI neSv t∆==∆ 解得：I v neS=②从能量角度考虑，假设金属中的自由电子定向移动的速率不变，则电场力对电子做的正功与阻力对电子做的负功大小相等，即：0Ue kvl -=又因为：neSv lU IR nev l Sρρ⋅=== 联立以上两式得：2k ne ρ=（2）①电子运动一圈，非静电力做功为：2W F r Fl π=⋅=非②对于圆线圈这个闭合回路，电动势为：W FlE e e==非 根据闭合电路欧姆定律，圆线圈这个闭合回路的电流为：EI R'=联立以上两式，并根据电阻定律：l R Sρ= 解得：FS I e ρ'=2．如图中所示B 为电源，电动势E=27V ，内阻不计。
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)含解析
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)含解析一、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．2．两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。
（1）若沿长度方向的电势随位置的变化规律如图所示，求：①a、b两导线内电场强度大小之比；②a、b两导线横截面积之比。
（2）以下对直导线内部做进一步分析：设导线单位体积内有n个自由电子，电子电荷量为e，自由电子定向移动的平均速率为v。
现将导线中电流I与导线横截面积S的比值定义为电流密度，其大小用j表示。
①请建立微观模型，利用电流的定义推导：；②从宏观角度看，导体两端有电压，导体中就形成电流；从微观角度看，若导体内没有电场，自由电子就不会定向移动。
高中物理部分电路欧姆定律专项训练及答案及解析
高中物理部分电路欧姆定律专项训练及答案及解析一、高考物理精讲专题部分电路欧姆定律1．如图中所示B 为电源，电动势E=27V ，内阻不计。
固定电阻R 1=500Ω，R 2为光敏电阻。
C 为平行板电容器，虚线到两极板距离相等，极板长l 1=8.0×10-2m ，两极板的间距d =1.0×10-2m 。
S 为屏，与极板垂直，到极板的距离l 2=0.16m 。
P 为一圆盘，由形状相同、透光率不同的三个扇形a 、b 和c 构成，它可绕AA /轴转动。
当细光束通过扇形a 、b 、c 照射光敏电阻R 2时，R 2的阻值分别为1000Ω、2000Ω、4500Ω。
有一细电子束沿图中虚线以速度v 0=8.0×106m/s 连续不断地射入C 。
已知电子电量e =1.6×10-19C ，电子质量m =9×10-31kg 。
忽略细光束的宽度、电容器的充电放电时间及电子所受的重力。
假设照在R 2上的光强发生变化时R 2阻值立即有相应的改变。
（1）设圆盘不转动，细光束通过b 照射到R 2上，求平行板电容器两端电压U 1（计算结果保留二位有效数字）。
（2）设圆盘不转动，细光束通过b 照射到R 2上，求电子到达屏S 上时，它离O 点的距离y 。
（计算结果保留二位有效数字）。
（3）转盘按图中箭头方向匀速转动，每3秒转一圈。
取光束照在a 、b 分界处时t =0，试在图中给出的坐标纸上，画出电子到达屏S 上时，它离O 点的距离y 随时间t 的变化图线（0~6s 间）。
要求在y 轴上标出图线最高点与最低点的值。
（不要求写出计算过程，只按画出的图线就给分）【答案】(1) 5.4V (2) 22410m .-⨯ (3)【解析】 【分析】由题意可知综合考查闭合电路欧姆定律、牛顿第二定律和类平抛运动，根据欧姆定律、类平抛运动及运动学公式计算可得。
【详解】解：(1) 设电容器C 两极板间的电压为U 1，U 1=112R R R +E =27500V=5.4V 500+2000⨯ (2) 设电场强度大小为E ′E ′=1U d， 电子在极板间穿行时加速度大小为a ，穿过C 的时间为t ，偏转的距离为y o ． 根据牛顿第二定律得：a==eE eU m md'电子做类平抛运动，则有：l 1=v 0t ， y o =12at 2， 联立得：y o =202eE mv （112R R R +） 21l d， 当光束穿过b 时，R 2=2000Ω，代入数据解得:y o =4.8×10-3m由此可见，y 1＜12d ， 电子通过电容器C ，做匀速直线运动，打在荧光屏上O 上方y 处．根据三角形相似关系可得1o12y 22l l yl =+ 代入数值可得:y =22410m .-⨯(3) 当光束穿过a 时，R 2=1000Ω，代入数据解得y =8×10-3m由此可见，y ＞d ，电子不能通过电容器C 。
高中物理部分电路欧姆定律题20套(带答案)及解析
高中物理部分电路欧姆定律题20套(带答案)及解析一、高考物理精讲专题部分电路欧姆定律1．如图中所示B 为电源，电动势E=27V ，内阻不计。
固定电阻R 1=500Ω，R 2为光敏电阻。
C 为平行板电容器，虚线到两极板距离相等，极板长l 1=8.0×10-2m ，两极板的间距d =1.0×10-2m 。
S 为屏，与极板垂直，到极板的距离l 2=0.16m 。
P 为一圆盘，由形状相同、透光率不同的三个扇形a 、b 和c 构成，它可绕AA /轴转动。
当细光束通过扇形a 、b 、c 照射光敏电阻R 2时，R 2的阻值分别为1000Ω、2000Ω、4500Ω。
有一细电子束沿图中虚线以速度v 0=8.0×106m/s 连续不断地射入C 。
已知电子电量e =1.6×10-19C ，电子质量m =9×10-31kg 。
忽略细光束的宽度、电容器的充电放电时间及电子所受的重力。
假设照在R 2上的光强发生变化时R 2阻值立即有相应的改变。
（1）设圆盘不转动，细光束通过b 照射到R 2上，求平行板电容器两端电压U 1（计算结果保留二位有效数字）。
（2）设圆盘不转动，细光束通过b 照射到R 2上，求电子到达屏S 上时，它离O 点的距离y 。
（计算结果保留二位有效数字）。
（3）转盘按图中箭头方向匀速转动，每3秒转一圈。
取光束照在a 、b 分界处时t =0，试在图中给出的坐标纸上，画出电子到达屏S 上时，它离O 点的距离y 随时间t 的变化图线（0~6s 间）。
要求在y 轴上标出图线最高点与最低点的值。
（不要求写出计算过程，只按画出的图线就给分）【答案】(1) 5.4V (2) 22410m .-⨯ (3)【解析】 【分析】由题意可知综合考查闭合电路欧姆定律、牛顿第二定律和类平抛运动，根据欧姆定律、类平抛运动及运动学公式计算可得。
【详解】解：(1) 设电容器C 两极板间的电压为U 1，U 1=112R R R +E =27500V=5.4V 500+2000⨯ (2) 设电场强度大小为E ′E ′=1U d， 电子在极板间穿行时加速度大小为a ，穿过C 的时间为t ，偏转的距离为y o ． 根据牛顿第二定律得：a==eE eU m md'电子做类平抛运动，则有：l 1=v 0t ， y o =12at 2， 联立得：y o =202eE mv （112R R R +） 21l d， 当光束穿过b 时，R 2=2000Ω，代入数据解得:y o =4.8×10-3m由此可见，y 1＜12d ， 电子通过电容器C ，做匀速直线运动，打在荧光屏上O 上方y 处．根据三角形相似关系可得1o12y 22l l yl =+ 代入数值可得:y =22410m .-⨯(3) 当光束穿过a 时，R 2=1000Ω，代入数据解得y =8×10-3m由此可见，y ＞d ，电子不能通过电容器C 。
高中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)及解析
高中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)及解析一、高考物理精讲专题部分电路欧姆定律1．如图所示的闭合电路中，电源电动势E=12V，内阻r=1Ω，灯泡A标有“6V，3W”，灯泡B标有“4V，4W”．当开关S闭合时A、B两灯均正常发光．求：R1与R2的阻值分别为多少？【答案】R1与R2的阻值分别为3Ω和2Ω【解析】试题分析：流过及B灯的电流，所以流过A灯的电流，由闭合电路欧姆定律：解得：．考点：闭合电路的欧姆定律【名师点睛】对于直流电路的计算问题，往往先求出局部的电阻，再求出外电路总电阻，根据欧姆定律求出路端电压和总电流，再计算各部分电路的电压和电流．2．对于同一物理问题，常常可以从宏观与微观两个不同角度进行研究，找出其内在联系，从而更加深刻地理解其物理本质．一段横截面积为S、长为l的金属电阻丝，单位体积内有n个自由电子，每一个电子电量为e．该电阻丝通有恒定电流时，两端的电势差为U，假设自由电子定向移动的速率均为v．（1）求导线中的电流I；（2）所谓电流做功，实质上是导线中的恒定电场对自由电荷的静电力做功．为了求解在时间t内电流做功W为多少，小红记得老师上课讲过，W＝UIt，但是不记得老师是怎样得出W＝UIt这个公式的，既然电流做功是导线中的恒定电场对自由电荷的静电力做功，那么应该先求出导线中的恒定电场的场强，即E＝Ul，设导体中全部电荷为q后，再求出电场力做的功UW qEvt q vtl==，将q代换之后，小红没有得出W＝UIt的结果．a. 请帮助小红补充完善这个问题中电流做功的求解过程．b. 为了更好地描述某个小区域的电流分布情况，物理学家引入了电流密度这一物理量，定义其大小为单位时间内通过单位面积的电量．若已知该导线中的电流密度为j，导线的电阻率为ρ，试证明：Ujlρ=．（3）由于恒定电场的作用，导体内自由电子会发生定向移动，但定向移动的速率远小于自由电子热运动的速率，而运动过程中会与导体内不动的粒子发生碰撞从而减速，因此自由电子定向移动的平均速率不随时间变化．金属电阻反映的是定向移动的自由电子与不动的粒子的碰撞．假设自由电子连续两次与不动的粒子碰撞的时间间隔平均值为t0（这个时间由自由电子热运动决定，为一确定值），碰撞后自由电子定向移动的速度全部消失，碰撞时间不计．请根据以上内容，推导证明金属电阻丝的电阻率与金属丝两端的电压无关．【答案】（1）I neSv=（2）见解析（3）电阻率20 2mne tρ=为定值，与电压无关．【解析】（1）假设在ts内，通过导线横截面的总电量为q，则：q=Vne其中ts内，通过横截面所以电子所占体积V=S v t所以q=S v net根据电流的定义，得：qIt==neS v（2）a．如图所示，根据电场强度和电势差的关系，U UEl vt==所以在ts内，恒定电场对自由电荷的静电力做功UW qEl qEvt q vt qUvt====其中q It=，带入上式得W IUt=b．根据题意，单位时间内，通过单位面积的电荷量，称为电流密度即：qjSt=根据电阻定律：lRSρ=又因为l vt=所以：q lU IR qt S jl l l tSρρρ===⋅=⋅（3）自由电子连续两次与同一个不动粒子碰撞的时间间隔为t0，碰后电子立刻停止运动．根据动量定理由00Uet mv l ⋅=-，得0Uetv ml= 电子定向移动的平均速率为0022Uet v v ml+== 根据电流得微观表达式20022Uet ne USt I neSv neS ml ml==⋅=根据欧姆定律202U mlR I ne St == 根据电阻定律可知22002S ml S m Rl ne St l ne t ρ==⋅= 故影响电阻率的因素为:单位体积的自由电子数目n,电子在恒定电场中由静止加速的平均速度t 0.3．如图所示，长为 L 、电阻 r ＝0.3Ω、质量 m ＝0.1kg 的金属棒 CD 垂直跨搁在位于水平面上的两条平行光滑金属导轨上，两导轨间距也是 L ，棒与导轨间接触良好，导轨电阻不计，导轨左端接有 R ＝0.5Ω 的电阻，量程为0~3.0A 的电流表串接在一条导轨上，量程为 0~1.0V 的电压表接在电阻 R 的两端，垂直导轨平面的匀强磁场向下穿过平面。
高中物理部分电路欧姆定律题20套(带答案)含解析
高中物理部分电路欧姆定律题20套(带答案)含解析一、高考物理精讲专题部分电路欧姆定律1．对于同一物理问题，常常可以从宏观与微观两个不同角度进行研究，找出其内在联系，从而更加深刻地理解其物理本质．一段横截面积为S、长为l的金属电阻丝，单位体积内有n个自由电子，每一个电子电量为e．该电阻丝通有恒定电流时，两端的电势差为U，假设自由电子定向移动的速率均为v．（1）求导线中的电流I；（2）所谓电流做功，实质上是导线中的恒定电场对自由电荷的静电力做功．为了求解在时间t内电流做功W为多少，小红记得老师上课讲过，W＝UIt，但是不记得老师是怎样得出W＝UIt这个公式的，既然电流做功是导线中的恒定电场对自由电荷的静电力做功，那么应该先求出导线中的恒定电场的场强，即E＝U l，设导体中全部电荷为q后，再求出电场力做的功UW qEvt q vtl==，将q代换之后，小红没有得出W＝UIt的结果．a. 请帮助小红补充完善这个问题中电流做功的求解过程．b. 为了更好地描述某个小区域的电流分布情况，物理学家引入了电流密度这一物理量，定义其大小为单位时间内通过单位面积的电量．若已知该导线中的电流密度为j，导线的电阻率为ρ，试证明：Ujlρ=．（3）由于恒定电场的作用，导体内自由电子会发生定向移动，但定向移动的速率远小于自由电子热运动的速率，而运动过程中会与导体内不动的粒子发生碰撞从而减速，因此自由电子定向移动的平均速率不随时间变化．金属电阻反映的是定向移动的自由电子与不动的粒子的碰撞．假设自由电子连续两次与不动的粒子碰撞的时间间隔平均值为t0（这个时间由自由电子热运动决定，为一确定值），碰撞后自由电子定向移动的速度全部消失，碰撞时间不计．请根据以上内容，推导证明金属电阻丝的电阻率与金属丝两端的电压无关．【答案】（1）I neSv=（2）见解析（3）电阻率22mne tρ=为定值，与电压无关．【解析】（1）假设在ts内，通过导线横截面的总电量为q，则：q=Vne其中ts内，通过横截面所以电子所占体积V=S v t所以q=S v net根据电流的定义，得：qIt==neS v（2）a ．如图所示，根据电场强度和电势差的关系，U UE l vt==所以在ts 内，恒定电场对自由电荷的静电力做功UW qEl qEvt q vt qU vt==== 其中q It =，带入上式得W IUt =b ．根据题意，单位时间内，通过单位面积的电荷量，称为电流密度 即：q j St=根据电阻定律：l R Sρ= 又因为l vt =所以：q l U IR q t S j l l l tSρρρ===⋅=⋅（3）自由电子连续两次与同一个不动粒子碰撞的时间间隔为t 0，碰后电子立刻停止运动． 根据动量定理由00Uet mv l ⋅=-，得0Uet v ml= 电子定向移动的平均速率为0022Uet v v ml+== 根据电流得微观表达式20022Uet ne USt I neSv neS ml ml==⋅=根据欧姆定律202U mlR I ne St == 根据电阻定律可知22002S ml S m Rl ne St l ne t ρ==⋅= 故影响电阻率的因素为:单位体积的自由电子数目n,电子在恒定电场中由静止加速的平均速度t 0.2．图示为汽车蓄电池与车灯、小型启动电动机组成的电路，蓄电池内阻为0.05Ω，电表可视为理想电表。
高中物理部分电路欧姆定律专题训练答案
高中物理部分电路欧姆定律专题训练答案一、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。
固定电阻R 1=500Ω，R 2为光敏电阻。