物理闭合电路的欧姆定律练习题20篇
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,14R =Ω,26R =Ω,30C F μ=,电池的内阻2r =Ω,电动势12E V =.(1)闭合开关S ,求稳定后通过1R 的电流. (2)求将开关断开后流过1R 的总电荷量. 【答案】(1)1A ;(2)41.810C -⨯ 【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,1R 与2R 串联,由闭合电路的欧姆定律有:12121A 462E I R R r ===++++所以稳定后通过1R 的电流为1A .(2)闭合开关S 后,电容器两端的电压与2R 的相等,有16V 6V C U =⨯=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'12V C U E ==流过1R 的总电荷量为()'63010126C C C Q CU CU -=-=⨯⨯-41.810C -=⨯2.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 =40 cm 。
电源电动势E =24 V ,内电阻r =1 Ω,电阻R =15 Ω。
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v 0=4 m/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 =1×10-2 C ,质量为m =2×10-2 kg ,不考虑空气阻力,取g =10 m/s 2。
求: (1)A 、B 两板间的电压U ; (2)滑动变阻器接入电路的阻值R P ; (3)电源的输出功率P 。
【答案】(1)8V ;(2)8Ω;(3)23W 【解析】 【详解】(1)对小球从B 到A 的过程,由动能定理:2102qU mgd mv --=- 解得:U =8V(2)由欧姆定律有: E UI R r-=+ PU I R 电流为:=解得:8P R =Ω(3)根据电功率公式有:()2pP I R R =+解得:P 23W =3.如图所示,E =l0V ,r =1Ω,R 1=R 3=5Ω,R 2=4Ω,C =100μF ,当断开时,电容器中带电粒子恰好处于静止状态;求:(1) S 闭合后,带电粒子加速度的大小和方向; (2) S 闭合后流过R 3的总电荷量. 【答案】(1) g ,方向竖直向上 (2)4×10-4C 【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2214V C R U E R R r==++,CqU mg d= S 闭合后,228V C R U E R r'==+ 设带电粒子加速度为a ,则'C qU mg ma d-=,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ΔQ=C(U C′-U C)=4×10-4C4.如图所示,电源电动势E=30 V,内阻r=1 Ω,电阻R1=4 Ω,R2=10 Ω.两正对的平行金属板长L=0.2 m,两板间的距离d=0.1 m.闭合开关S后,一质量m=5×10﹣8kg,电荷量q=+4×10﹣6C的粒子以平行于两板且大小为 =5×102m/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】【解析】根据闭合电路欧姆定律,有:电场强度:粒子做类似平抛运动,根据分运动公式,有:L=v0ty=at2其中:联立解得: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】2 4 E r【解析】【分析】 【详解】由闭合电路欧姆定律EI R r=+ 电源的输出功率2P I R =得22()E R P R r =+有22()4E RP R r Rr=-+当R=r 时,P 有最大值,最大值为24m E P r=.6.如图所示,电源电动势E =27 V ,内阻r =2 Ω,固定电阻R 2=4 Ω,R 1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 =0.2 m ,间距d =1.0×10-2 m .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R 1时,R 1的阻值分别为12 Ω、3 Ω.有带电量为q =-1.0×10-4 C 微粒沿图中虚线以速度v 0=10 m/s 连续射入C 的电场中.假设照在R 1上的光强发生变化时R 1阻值立即有相应的改变.重力加速度为g =10 m/s 2.(1)求细光束通过a 照射到R 1上时,电容器所带的电量;(2)细光束通过a 照射到R 1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R 1上时带电微粒能否从C 的电场中射出.【答案】(1)111.810C Q -=⨯(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R 1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R 1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】(1)由闭合电路欧姆定律,得12271.5A 1242E I R R r ===++++又电容器板间电压22C U U IR ==,得U C =6V 设电容器的电量为Q ,则Q=CU C 解得111.810C Q -=⨯(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CU mg q d= 解得20.610m kg -=⨯细光束通过b 照射时,同理可得12C U V '=由牛顿第二定律,得C U q mg ma d'-= 解得210m/s a =微粒做类平抛运动,得212y at =, 0l t v =解得20.210m 2dy -=⨯<, 所以带电粒子能从C 的电场中射出. 【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 =4cm ,电源电动势E =24V ,内电阻r =1Ω,电阻R =15Ω,闭合开关S .待电路稳定后,一带电量q =﹣1×10﹣5C ,质量m =2×10﹣4kg 的小球恰好静止于两板之间.取g =10m/s 2.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)8Ω 【解析】 【详解】(1)对小球,由平衡条件得:mg qE =,又U E d=, 整理并代入数据解得:45210100.04V 8V 110mgd U q --⨯⨯⨯===⨯; (2)设此时滑动变阻器接入电路的阻值为P R ,由闭合电路欧姆定律得:P rEI R R =++,而P U IR =,则得:PP ER U R rR =++,代入数据可得:248115PP R R =++,解得:8ΩP R =。
答:(1)两板间的电压为8V ;(2)滑动变阻器接入电路的阻值为8Ω.8.如图所示,合上电键S 1。
当电键S 2闭合时,电流表的示数为0.75A ;当电键S 2断开时,电流表的示数为0.5A ,R 1=R 2=2Ω。
求电源电动势E 和内电阻r 。
【答案】E =1.5V r =1Ω。
【解析】 【详解】当电键S 2闭合时,电流表的示数为0.75A ,有:111()2R E I R r I r =+=+并()当电键S 2断开时,电流表的示数为0.5A ,有:E =I 2(R 1+r )代入数据解得E =1.5V r =1Ω。
9.一电源的电动势为6V 、外接电阻R 1=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个R 2=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个R 2=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 =1E R r+R 1代入数据得r =1.0Ω;(2)根据并联电路规律可得:R 并=1212R R R R +=6363⨯+=2.0Ω;根据闭合电路欧姆定律有:6==2.0A 21E I R r =++并10.如图所示,三个电阻R 1、R 2、R 3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 ;(2)小球与极板碰撞后所带的电荷量/q .【答案】(1)E mgdq=(2)2q q【解析】 【分析】 【详解】(1)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:qUmg d= 由以上两式解得:mgdEq; (2) 闭合S ,电容器电压为'U ,则:22333E E EU R r R R r r =⨯=⨯'=++对带电小球运动的全过程,根据动能定理得:02U q U mg q--''=' 由以上各式解得:2q q '= .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)、32mgd E q =;(2)76q q '= 【解析】 【分析】 【详解】(1)当S 闭合时,设电容器电压为U ,则有:21.53E U R E R == 对带电小球受力分析得:qUmg d= 联立解得:32mgdE q=(2)断开S ,设电容器电压为U ′,则有:122E U R E R '==, U ′<U ,则电容器间场强减小,带电小球将向下运动.对带电小球运动的全过程,根据动能定理得:022d U qU mg q '''--=联立解得:76q q '=12.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μ=0.2,电源的电动势E=10V ,r=0.1Ω,导轨的电阻不计,ab 棒电阻也不计,问R 的取值范围怎样时棒处于静止状态?(g 取10m/s 2)【答案】1.9Ω≤R≤9.9Ω时棒处于静止状态 【解析】 【分析】 【详解】依据物体平衡条件可得,恰不右滑时有:G ﹣μmg ﹣BLI 1=0…① 恰不左滑时有:G+μmg ﹣BLI 2=0…②依据闭合电路欧姆定律可得:E=I 1(R 1+r )…③ E=I 2(R 2+r )…④ 联立①③得:R 1=﹣r=9.9Ω. 联立②④得:R 2=﹣r=1.9Ω.所以R 的取值范围为:1.9Ω≤R≤9.9Ω. 答案:1.9Ω≤R≤9.9Ω时棒处于静止状态 【点睛】此题是通电导体在磁场中平衡问题,要抓住静摩擦力会外力的变化而变化,挖掘临界条件进行求解.。
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。
闭合电路欧姆定律练习题
IO 1 23 闭合电路欧姆定律例题与练习例1 已知如图,E =6V ,r =4Ω,R 1=2Ω,R 2的变化范围是0-10Ω。
求:①电源的最大输出功率;②R 1上消耗的最大功率; ③R 2上消耗的最大功率。
例2 直线OAC 为某一直流电源的总功率P 随电流I 变化的图线,抛物线OBC 为同一直流电源内部热功率P r 随电流I 变化的图线,若A 、B 对应的横坐标为2A,那么线段AB 表示的功率为 __W,I=2A 时对应的外电阻是 Ω. 课堂训练1、右图中图线①表示某电池组的输出电压一电流关系,图线②表示其输出功率一电流关系.该电池组的内阻为_____Ω.当电池组的输出功率为120W 时,电池组的输出电压是_____V .2、如图所示,R 为电阻箱,V为 E理想电压表.当电阻箱读数为R 1=2Ω时,电压表读数为U 1=4V ;当电阻箱读数为R 2=5Ω时,电压表读数为U 2=5V .求:(1)电源的电动势E 和内阻r 。
(2)当电阻箱R 读数为多少时,电源的输出功率最大?最大值P m 为多少?例3 如图所示,电源电动势为E ,内电阻为r .当滑动变阻器的触片P 从右端滑到左端时,发现电压表V 1、ΔU 1和ΔU 2,下列说法中正确的是A.小灯泡L 1、L 3变暗,L 2变亮B.小灯泡L 3变暗,L 1、L 2变亮C. ΔU 1<ΔU 2D.ΔU 1>ΔU 2 3、如图所示电路,当滑动变阻器的滑片P 向上移动时,判断电路中的电压表、电流表的示数如何变化?例4.已知如图,电源内阻不计。
为使电容器的带电量增大,可采取以下哪些方法:( )A.增大R 1B.增大R 2C.增大R 3D.减小R 14.如图所示的电路中,已知电容C 1=C 2,电阻R 1﹥R 2,电源内阻可忽略不计,当开关S 接通时,以下说法中正确的有 ( )A 、C 1的电量增多,C 2的电量减少B 、C 1的电量减少,C 2的电量增多C 、C 1、C 2的电量都增多D 、C 1、C 2的电量都减少5、如图所示,电源电动势ε=12伏,内阻r=1欧,电阻R 1=3欧,R 2=2欧,R 3=5欧,电容器的电容量C 1=4μF,C 2=1μF,求C 1、C 2所带电量。
闭合电路欧姆定律练习题
1.如图,电流表内阻忽略不计,电源电动势E=10V,内阻r=1 Ω,定值电阻R0和滑动变阻器R的最大阻值均为4Ω。
当滑动片从最左端滑到最右端的过程中,电流表示数如何变化?最大值和最小值各是多少?答案提示:电流表示数先从2A减小到1.52A,然后再增加到1.67A)E=6V,内电阻r=0.5Ω,R1=3Ω,R2=2Ω,滑动变阻器总阻值R=5Ω。
求滑动片P滑动过程中电源的最大功率和最小输出功率。
答案提示:(极值类型3)(当Ω=2xR时有A=2minI,当滑片滑到a端和b端时对应着得电流是A=1330aI和A=720bI,即电流变化范围2A≤I≤A720,所以电源的最大功率是A7120;当外电路电阻最大时输出功率最小,为10W)在如图4所示电路中,当闭合电键后,滑动变阻器的滑动片P向右移动时()(A)安培表示数变大,灯变暗。
(B)安培表示数变小,灯变亮。
(C)伏特表示数不变,灯变亮。
(D)伏特表示数不变,灯变暗。
在如图5所示电路中,当闭合电键后,滑动变阻器的滑动片P向右移动时()(A)伏特表示数变大,灯变暗。
(B)伏特表示数变小,灯变亮。
(C)安培表示数变小,灯变亮。
(D)安培表示数不变,灯变暗。
如图6,当滑片P向右移动时,A1表、A2表和V表将如何变化?如图7,当滑片P向右移动时,A1表、A2表和V表将如何变化?图4 图5 图6 图7在如图8所示的电路中,将电键K闭合,则安培表的示数将______,伏特表的示数将________(均填“变大”、“变小”或“不变”)。
在如图9所示的电路中,当电键K断开时,电阻R1与R2是________联连接的。
电键K闭合时,电压表的示数将________(选填“变小”、“不变”或“变大”)。
在图10中,灯泡L1和灯泡L2是______联连接的。
当电键K断开时,电压表的示数将________;电流表的示数将__________(选填“增大”、“不变”或“减小”)。
P RR0E rA图8 图9 图10 在图12中,当电键K闭合后,两只小灯泡发光,电压表示数为4伏。
物理闭合电路的欧姆定律练习题及答案
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.如图(1)所示 ,线圈匝数n =200匝,直径d 1=40cm ,电阻r =2Ω,线圈与阻值R =6Ω的电阻相连.在线圈的中心有一个直径d 2=20cm 的有界圆形匀强磁场,磁感应强度按图(2)所示规律变化,试求:(保留两位有效数字)(1)通过电阻R 的电流方向和大小; (2)电压表的示数.【答案】(1)电流的方向为B A →;7.9A ; (2)47V 【解析】 【分析】 【详解】(1)由楞次定律得电流的方向为B A → 由法拉第电磁感应定律得B E nn S t t ∆Φ∆==∆∆磁场面积22()2d S π=而0.30.2/1/0.20.1B T s T s t ∆-==∆- 根据闭合电路的欧姆定律7.9EI A R r==+ (2)电阻R 两端的电压为U=IR=47V2.如图所示,R 1=R 3=2R 2=2R 4,电键S 闭合时,间距为d 的平行板电容器C 的正中间有一质量为m ,带电量为q 的小球恰好处于静止状态;现将电键S 断开,小球将向电容器某一个极板运动。
若不计电源内阻,求: (1)电源的电动势大小;(2)小球第一次与极板碰撞前瞬间的速度大小。
【答案】(1)2mgdE q=(2)03gd v =【解析】 【详解】(1)电键S 闭合时,R 1、R 3并联与R 4串联,(R 2中没有电流通过)U C =U 4=12E 对带电小球有:2C qU qEmg d d== 得:2mgdE q=(2)电键S 断开后,R 1、R 4串联,则233CE mgd U q==' 小球向下运动与下极板相碰前瞬间,由动能定理得21222C U d mg q mv ⋅-⋅=' 解得:03gdv =3.爱护环境,人人有责;改善环境,从我做起;文明乘车,低碳出行。
随着冬季气候的变化,12月6号起,阳泉开始实行机动车单双号限行。
物理部分电路欧姆定律题20套(带答案)
物理部分电路欧姆定律题20套(带答案)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.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 、R 0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3.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。
高中物理闭合电路的欧姆定律常见题型及答题技巧及练习题(含答案)精选全文
可编辑修改精选全文完整版高中物理闭合电路的欧姆定律常见题型及答题技巧及练习题(含答案)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,电源电动势为1.5V,内阻为0.12Ω,外电路的电阻为1.38Ω,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=1×1.38=1.38(V)2.小明坐在汽车的副驾驶位上看到一个现象:当汽车的电动机启动时,汽车的车灯会瞬时变暗。
汽车的电源、电流表、车灯、电动机连接的简化电路如图所示,已知汽车电源电动势为12.5V,电源与电流表的内阻之和为0.05Ω。
车灯接通电动机未起动时,电流表示数为10A;电动机启动的瞬间,电流表示数达到70A。
求:(1)电动机未启动时车灯的功率。
(2)电动机启动瞬间车灯的功率并说明其功率减小的原因。
(忽略电动机启动瞬间灯泡的电阻变化)【答案】(1)120W;(2)67.5W【解析】【分析】【详解】(1) 电动机未启动时=-=U E Ir12V120W P UI ==(2)电动机启动瞬间车灯两端电压'9 V U E I r =-'=车灯的电阻' 1.2U R I ==Ω267.5W RU P ''==电源电动势不变,电动机启动瞬间由于外电路等效总电阻减小,回路电流增大,内电路分得电压增大,外电路电压减小,所以车灯电功率减小。
3.在如图所示的电路中,电阻箱的阻值R 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。
(1)闭合开关S ,写出电路中的电流I 和电阻箱的电阻R 的关系表达式;(2)若电源的电动势E 为3V ,电源的内阻r 为1Ω,闭合开关S ,当把电阻箱R 的阻值调节为14Ω时,电路中的电流I 为多大?此时电源两端的电压(路端电压)U 为多大?【答案】(1) EI R r=+ (2)0.2A 2.8V 【解析】 【详解】(1)由闭合电路的欧姆定律,得关系表达式:EI R r=+ (2)将E =3V ,r =1Ω,R =14Ω,代入上式得: 电流表的示数I =3A 141+=0.2A 电源两端的电压U=IR =2.8V4.如图所示,金属导轨平面动摩擦因数µ=0.2,与水平方向成θ=37°角,其一端接有电动势E =4.5V ,内阻r =0.5Ω的直流电源。
高中物理闭合电路的欧姆定律专题训练答案
高中物理闭合电路的欧姆定律专题训练答案一、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,r是电源的内阻,R1和R2是外电路中的电阻,如果用P r,P1和P2分别表示电阻r,R1,R2上所消耗的功率,当R=R=r时,求:(1)I r:I1:I2等于多少解析】详解】(1)设干路电流为/,流过R1和R2的电流分别为I1和/2。
由题,R1和R2并联,电压相等,电阻也相等,则电流相等,故/1=/2=21即/r:/1:/2=2:1:1⑵根据公式P=/2R,三个电阻相等,功率之比等于电流平方之比,即P r:P1:P2=4:1:1r122.如图所示,质量m=1kg的通电导体棒在安培力作用下静止在倾角为37°、宽度L=1m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=8V,内阻r=1Q。
电动机M的额定功率为8W,额定电压为4V,线圈内阻R 为0.20,此时电动机正常工作(已知sin37°=0.6,cos37°=0.8,重力加速度g取10m/s2)。
试求:⑴通过电动机的电流/M以及电动机的输出的功率P出;⑵通过电源的电流/总以及导体棒的电流I;总⑶磁感应强度B的大小。
M【答案】(1)7.2W;(2)4A;2A;(3)3T。
【解析】【详解】(1)电动机的正常工作时,有所以故电动机的输出功率为(2)对闭合电路有所以故流过导体棒的电流为P二P-12R二7.2W 出M二I二I—I二2A总MF=mg sin37°=6N 安F=BIL安FB=亠=3TIL3.如图所示,E=IOV,r=1Q,R]=R3=5Q,R2=4Q,C=100卩F,当断开时,电容器中带电粒子恰好处于静止状态;求:(1)S闭合后,带电粒子加速度的大小和方向;⑵S闭合后流过R3的总电荷量.【答案】⑴g,方向竖直向上⑵4x10-4C【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RU=-2E=4VC R+-+r,21qUC=mgdS闭合后,RU'=E二8Vc-+r2设带电粒子加速度为a,则qU'j-mg=ma,d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(U C,-U C)=4x10-4C4.如图所示,电源电动势E二27V,内阻r二2Q,固定电阻R2二4Q,R】为光敏电阻.C为平行板电容器,其电容C二3pF,虚线到两极板距离相等,极板长L二0.2m,间距d二1.0x10—2m.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R]时,R]的阻值分别为12Q、3Q.有带电量为q二-1.0x10—4C微粒沿图中虚线以速度v°=10m/s连续射入C的电场中.假设照在R】上的光强发生变化时R]阻值立即有相应的改变.重力加速度为g二10m/s2.⑴求细光束通过a照射到%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R]上时带电微粒能否从C的电场中射出.【答案】(1)Q二1.8X10-11C(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R]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%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】27(1)由闭合电路欧姆定律,得1———1.5A-+-+r12+4+212又电容器板间电压U=U2=/-得U C=6Vc22C设电容器的电量为Q,则Q=CU C解得Q=1.8X10-11C(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mg二解得m=0.6x10-2kg细光束通过b照射时,同理可得U C f=12VU,由牛顿第二定律,得q~C-mg=ma解得a=10m/s21+l微粒做类平抛运动,得y=at2,t=-解得y=0.2x10-2m<£,所以带电粒子能从C的电场中射出.【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.5.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)。
高中物理闭合电路的欧姆定律题20套(带答案)
高中物理闭合电路的欧姆定律题20套(带答案)一、高考物理精讲专题闭合电路的欧姆定律1.如图所示,电解槽A 和电炉B 并联后接到电源上,电源内阻r =1Ω,电炉电阻R =19Ω,电解槽电阻r ′=0.5Ω.当S 1闭合、S 2断开时,电炉消耗功率为684W ;S 1、S 2都闭合时,电炉消耗功率为475W(电炉电阻可看作不变).试求:(1)电源的电动势;(2)S 1、S 2闭合时,流过电解槽的电流大小;(3)S 1、S 2闭合时,电解槽中电能转化成化学能的功率. 【答案】(1)120V (2)20A (3)1700W 【解析】(1)S 1闭合,S 2断开时电炉中电流106P I A R== 电源电动势0()120E I R r V =+=; (2)S 1、S 2都闭合时电炉中电流为25B P I A R== 电源路端电压为95R U I R V == 流过电源的电流为25E UI A r-== 流过电槽的电流为20A B I I I A =-=; (3)电解槽消耗的电功率1900A A P I U W ==电解槽内热损耗功率2'200A P I r W ==热电解槽转化成化学能的功率为1700A P P P W 化热=-=.点睛:电解槽电路在正常工作时是非纯电阻电路,不能用欧姆定律求解其电流,只能根据电路中电流关系求电流.2.如图所示电路中,r 是电源的内阻,R 1和R 2是外电路中的电阻,如果用P r ,P 1和P 2分别表示电阻r ,R 1,R 2上所消耗的功率,当R 1=R 2= r 时,求: (1)I r ∶I 1∶I 2等于多少 (2)P r ∶P 1∶P 2等于多少【答案】(1)2:1:1;(2)4:1:1。
【解析】 【详解】(1)设干路电流为I ,流过R 1和R 2的电流分别为I 1和I 2。
由题,R 1和R 2并联,电压相等,电阻也相等,则电流相等,故I 1=I 2=12I 即I r ∶I 1∶I 2=2:1:1(2)根据公式P =I 2R ,三个电阻相等,功率之比等于电流平方之比,即P r :P 1:P 2=4:1:13.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 ,有一个小液滴以初速度v 0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】220222md v mgdE qL q=+ 【解析】 【详解】由闭合电路欧姆定律得2E EI R R R ==+ 两金属板间电压为U BA =IR =2E 由牛顿第二定律得qBAU d-mg =ma 液滴在电场中做类平抛运动,有L =v 0t 21 22d at =联立解得220222md v mgdE qL q=+ 【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.4.如图所示,R 为电阻箱,V 为理想电压表.当电阻箱读数为R 1=2Ω时,电压表读数为U 1=4V ;当电阻箱读数为R 2=5Ω时,电压表读数为U 2=5V .求:(1)电源的电动势E 和内阻r .(2)当电阻箱R 读数为多少时,电源的输出功率最大?最大值P m 为多少? 【答案】(1)E =6 V r =1 Ω (2)当R=r =1 Ω时,P m =9 W 【解析】 【详解】(1)由闭合电路欧姆定律E U Ir =+得:111U E U r R =+,代入得44422E r =+=+①, 222U E U r R =+,代入得:5555E r r =+=+②, 联立上式并代入数据解得:E=6V ,r=1Ω(2)当电阻箱的阻值等于电源的内电阻时电源的输出功率最大,即有R=r=1Ω电源的输出功率最大为:22226()92441m E E P I R r W W r r =====⨯;5.有一个100匝的线圈,在0.2s 内穿过它的磁通量从0.04Wb 增加到0.14Wb ,求线圈中的感应电动势为多大?如果线圈的电阻是10Ω,把它跟一个电阻是990Ω的电热器串联组成闭合电路时,通过电热器的电流是多大? 【答案】50V , 0.05A . 【解析】 【详解】已知n =100匝,△t =0.2s ,△Φ=0.14Wb-0.04Wb=0.1Wb ,则根据法拉第电磁感应定律得感应电动势0.1100V=50V 0.2E nt ∆Φ==⨯∆ 由闭合电路欧姆定律得,通过电热器的电流50A=0.05A 10990E I R r ==++6.在图中R 1=14Ω,R 2=9Ω.当开关处于位置1时,电流表读数I 1=0.2A ;当开关处于位置2时,电流表读数I 2=0.3A .求电源的电动势E 和内电阻r .【答案】3V ,1Ω 【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 =I 1(R 1+r )当开关处于位置2时,根据闭合电路欧姆定律得:E =I 2(R 2+r )代入解得:r =1Ω,E =3V答:电源的电动势E =3V ,内电阻r =1Ω.7.如图所示,电路中电阻R 10=Ω,电源的内电阻2r =Ω,灯泡L 上标有“3V 0.25A”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) 0.75W (2) 6V (3) 1.5W 【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 所以灯泡的功率为 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.8.如图所示,线段A 为某电源的U -I 图线,线段B 为某电阻R 的U -I 图线,由上述电源和电阻组成闭合电路时,求:(1)电源的输出功率P 出是多大? (2)电源内部损耗的电功率P 内是多少? (3)电源的效率η是多大?【答案】(1)4W ,(2)2W ,(3)66.7%【解析】试题分析:(1)由电源的U-I 图象读出电动势,求出内阻.两图线交点表示电阻与电源组成闭合电路时的工作状态,读出电压和电流,由公式P=UI 求出电源的输出功率P 出.(2)电源内部损耗的电功率由公式2P I r=内求解.(3)电源的总功率为P IE =总,电源的效率为P P η=出总.代入数据求解即可. (1)从A 的图线可读出,电源的电动势 E=3V ,内阻30.56m E r I ==Ω=Ω 从图象的交点可读出:路端电压U=2V ,电路电流I=2A 则电源的输出功率为224P UI W W ==⨯=出(2)电源内部损耗的电功率2220.52P I r W W ==⨯=内 (3)电源的总功率为236P IE W W ==⨯=总 故电源的效率为4100%66.7%6P P η==⨯=出总【点睛】本题考查对电源和电阻伏安特性曲线的理解能力,关键要理解两图线的交点就表示该电源和该电阻组成闭合电路时的工作状态,能直接读出电流和路端电压,从而求出电源的输出功率.9.电路如图所示,电源电动势28E V =,内阻r =2Ω,电阻112R =Ω,244R R ==Ω,38R =Ω,C 为平行板电容器,其电容C =3.0PF,虚线到两极板间距离相等,极板长=0.20L m ,两极板的间距21.010d m -=⨯(1)若开关S 处于断开状态,则当其闭合后,求流过4R 的总电荷量为多少?(2)若开关S 断开时,有一带电微粒沿虚线方向以0 2.0/v m s =的初速度射入C 的电场中,刚好沿虚线匀速运动,问:当开关S 闭合后,此带电微粒以相同初速度沿虚线方向射入C 的电场中,能否从C 的电场中射出?( g 取210/m s )【答案】(1)126.010C -⨯;(2)不能从C 的电场中射出. 【解析】 【详解】(1)开关S 断开时,电阻3R 两端的电压为332316R U E V R R r==++开关S 闭合后,外电阻为()()1231236R R R R R R R +==Ω++路端电压为21V RU E R r==+. 此时电阻3R 两端电压为'3U =32314V R U R R =+ 则流过4R 的总电荷量为33'Q CU CU ∆=-=126.010C -⨯(2)设带电微粒质量为m ,电荷量为q 当开关S 断开时有3qU mg d= 当开关S 闭合后,设带电微粒加速度为a ,则'3qU mg ma d-=设带电微粒能从C 的电场中射出,则水平方向运动时间为:L t v=竖直方向的位移为:212y at =由以上各式求得136.25102d y m -=⨯>故带电微粒不能从C 的电场中射出.10.如图所示,电阻R1=4Ω,R2=6Ω,电源内阻r=0.6Ω,如果电路消耗的总功率为40W ,电源输出功率为37.6W ,则电源电动势和R 3的阻值分别为多大?【答案】20V【解析】电源内阻消耗的功率为,得:由得:外电路总电阻为,由闭合电路欧姆定律得:。
(物理)物理欧姆定律练习题20篇含解析
(物理)物理欧姆定律练习题20篇含解析一、欧姆定律选择题1.如图所示电路中,电源电压保持不变,当变阻器滑片P向右移动时,电表示数变大的是()A. B. C. D.【答案】D【解析】【解答】解:A、该电路为并联电路,电流表测量R0的电流,滑动变阻器在另一条支路中,滑动变阻器滑片移动时对另一条支路无影响,电流表示数不变,故A错误;B、该电路为并联电路,电流表测量干路中的电流,滑动变阻器滑片向右移动,电阻变大,由欧姆定律可知通过变阻器的电流减小,通过另一条支路电流不变,故干路中的电流变小,故B错误;C、该电路为串联电路,电压表测量R0的电压,滑动变阻器滑片向右移动,电阻变大,电流减小,根据U=IR可知,电压表示数变小,故C错误;D、该电路为串联电路,电压表测量滑动变阻器的电压,滑动变阻器滑片向右移动,电阻变大,电流减小,根据U=IR可知,R0的电压变小,根据串联电路的电压规律可知,滑动变阻器两端电压变大,故D正确.故选D.【分析】首先判定电路的连接方式,分析电表的作用;根据电阻的变化判定电表的变化.2.如甲图所示的电路中,电源电压为8V恒定不变,R0为定值电阻,R为滑动变阻器,闭合开关S后,在滑片P滑动过程中,电压表与电流表示数的变化关系如图乙所示,根据图象信息可知,下列判断错误的是()A. R0的阻值是5ΩB. 电路的最大总功率12.8WC. R0的最小功率是1.6WD. 滑动变阻器最大阻值是35Ω【答案】 C【解析】【解答】解:由电路图可知,R0与R串联,电压表测变阻器R两端的电压,电流表测电路中的电流。
(1)当滑动变阻器接入电路的电阻为0时,电路为R0的简单电路,电路中的电流最大,此时电路的总功率最大,由乙图可知,电路中的最大电流I大=1.6A,由I=可得,R0的阻值:R0===5Ω,A符合题意;电路的最大总功率:P大=UI大=8V×1.6A=12.8W,B符合题意;(2)当滑动变阻器接入电路的电阻最大时,电压表的示数最大,电流表的示数最小,R0的功率最小,由乙图可知,电路中的最小电流I小=0.2A,变阻器R两端的电压U R=7V,则R0的最小功率:P0小=I小2R0=(0.2A)2×5Ω=0.2W,C不符合题意;滑动变阻器的最大阻值:R大===35Ω,D符合题意。
物理部分电路欧姆定律题20套(带答案)及解析
的阻值调为多大?
(3)使用该恒温箱,获得最低温度为 50℃“恒温”与获得最高温度为 100℃的“恒温”,
相比较,哪一个温度的波动范围更小?为什么?
【答案】(1)处于加热状态(2) 50 (3) 50℃附近
【解析】(1)图示加热器回路闭合,处于加热状态。
(2)设控制电路中电源两端电压为 U
由图 18 乙,当温度为 100℃时,热敏电阻 R 的阻值为 500Ω
,其中
②(猜想:j 与 E 成正比)设横截面积为 S,长为 l 的导线两端电压为 U,则
电流密度的定义为 ,将 代入,得
导线的电阻
联立可得 j、ρ、E 三者间满足的关系式为:
4.科技小组的同学们设计了如图 18 甲所示的恒温箱温控电路(用于获得高于室温,控制 在一定范围内的“室温”)包括工作电路和控制电路两部分,其中 R'为阻值可以调节的 可变电阻,R 为热敏电阻(置于恒温箱内),其阻值随温度变化的关系如图 18 乙所示,继 电器线圈电阻 R0 为 50 欧姆:
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.以下对直导线内部做一些分析: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 I q ,推导:j=nev; t
【答案】(1)① 【解析】(1)①根据 理
②
(2)①见解析②见解析
,由图像知:
,代入可得
,同
根据 ,由已知 代入可得:
②因为两导线串联,所以电流
,由欧姆定律 ,电阻定律
