高中物理閉合電路的歐姆定律練習題及答案一、高考物理精講專項閉合電路的歐姆定律1．小勇同窗設計了一種測定風力大小的裝置，其原理如圖所示。E是內阻不計、電動勢為6V的電源。是一種阻值為的定值電阻。V是由抱負電壓表改裝成的指針式測風力顯示屏。R是與迎風板A相連的一種壓敏電阻，其阻值可隨風的壓力大小變化而變化，其關系以下表所示。迎風板A的重力無視不計。試求：壓力F/N050100150200250300…電阻30282624222018…（1）運用表中的數據歸納出電阻R隨風力F變化的函數式；（2）若電壓表的最大量程為5V，該裝置能測得的最大風力為多少牛頓；（3）當風力F為500N時，電壓表達數是多少；（4）如果電源E的電動勢減少，要使相似風力時電壓表測得的示數不變，需要調換，調換后的的阻值大小如何變化？（只寫結論）【答案】（1）；（2）；（3）；（4）阻值變大【解析】【分析】【詳解】（1）通過表中數據可得：，故R與F成線性變化關系設它們的關系式為：代入數據得：①（2）由題意，上的電壓，通過的電流為②③解①~④式，得，當電壓表兩端電壓為5V時，測得的風力最大④（3）由①式得⑤（4）阻值變大2．如圖所示，水平U形光滑框架，寬度，電阻無視不計，導體棒ab的質量，電阻，勻強磁場的磁感應強度，方向垂直框架向上現用的拉力由靜止開始向右拉ab棒，當ab棒的速度達屆時，求此時：棒產生的感應電動勢的大小；棒產生的感應電流的大小和方向；棒所受安培力的大小和方向；棒的加速度的大小．【答案】（１）0.4V（２）0.8A從a流向b（３）0.16N水平向左（４）【解析】【分析】【詳解】試題分析：（1）根據切割產生的感應電動勢公式E=BLv，求出電動勢的大小．（2）由閉合電路歐姆定律求出回路中電流的大小，由右手定則判斷電流的方向.（3）由安培力公式求出安培力的大小，由左手定則判斷出安培力的方向．（4）根據牛頓第二定律求出ab棒的加速度．（1）根據導體棒切割磁感線的電動勢（2）由閉合電路歐姆定律得回路電流，由右手定則可知電流方向為：從a流向b（3）ab受安培力，由左手定則可知安培力方向為：水平向左（4）根據牛頓第二定律有：，得ab桿的加速度3．在如圖所示的電路中，電阻箱的阻值R是可變的，電源的電動勢為E，電源的內阻為r，其它部分的電阻均可無視不計。（1）閉合開關S，寫出電路中的電流I和電阻箱的電阻R的關系體現式；（2）若電源的電動勢E為3V，電源的內阻r為1Ω，閉合開關S，當把電阻箱R的阻值調節為14Ω時，電路中的電流I為多大？此時電源兩端的電壓（路端電壓）U為多大？【答案】(1)(2)0.2A2.8V【解析】【詳解】（1）由閉合電路的歐姆定律，得關系體現式:（2）將E=3V，r=1Ω，R=14Ω，代入上式得：電流表的示數I==0.2A電源兩端的電壓U=IR=2.8V4．如圖所示，豎直放置的兩根足夠長的光滑金屬導軌相距為L，導軌的兩端分別與電源（串有一滑動變阻器R）、定值電阻、電容器（原來不帶電）和開關K相連．整個空間充滿了垂直于導軌平面對外的勻強磁場，其磁感應強度的大小為B．一質量為m，電阻不計的金屬棒ab橫跨在導軌上．已知電源電動勢為E，內阻為r，電容器的電容為C，定值電阻的阻值為R0，不計導軌的電阻．（1）當K接1時，金屬棒ab在磁場中正好保持靜止，則滑動變阻器接入電路的阻值R為多大？（2）當K接2后，金屬棒ab從靜止開始下落，下落距離s時達成穩定速度，則此穩定速度的大小為多大？下落s的過程中所需的時間為多少？（3）ab達成穩定速度后，將開關K忽然接到3，試通過推導，闡明ab作何種性質的運動？求ab再下落距離s時，電容器儲存的電能是多少？（設電容器不漏電，此時電容器沒有被擊穿）【答案】（1）（2）（3）勻加速直線運動【解析】【詳解】（1）金屬棒ab在磁場中正好保持靜止，由BIL=mg

得

（2）由

得

由動量定理，得

其中得（3）K接3后的充電電流

mg-BIL=ma

得=常數因此ab棒的運動性質是“勻加速直線運動”，電流是恒定的．

v22-v2=2as根據能量轉化與守恒得

解得：【點睛】本題是電磁感應與電路、力學知識的綜合，核心要會推導加速度的體現式，通過分析棒的受力狀況，擬定其運動狀況．5．在如圖所示的電路中，電源電動勢E=3.0V，內電阻r=1.0Ω；電阻R1=10Ω，R2=10Ω，R3=35Ω；電容器的電容C=1000μF，電容器原來不帶電。求接通電鍵S后流過R4的總電荷量（保存兩位有效數字）。【答案】2.0×10-3C【解析】【詳解】接通電鍵S前，R2與R3串聯后與R1并聯，因此閉合電路的總電阻：由閉合電路歐姆定律得，通過電源的電流：電源的兩端電壓：則R3兩端的電壓：接通電鍵S后通過R4的總電荷量就是電容器的電荷量。根據可得：代入數據解得：6．一電瓶車的電源電動勢E＝48V，內阻不計，其電動機線圈電阻R＝3Ω，當它以v＝4m/s的速度在水平地面上勻速行駛時，受到的阻力f＝48N。除電動機線圈生熱外，不計其它能量損失，求：(1)該電動機的輸出功率；(2)電動機消耗的總功率。【答案】(1)，(2)。【解析】【詳解】(1)電瓶車勻速運動，牽引力為：電動機的輸出功率為：；(2)由能量守恒定律得：代入數據解得：因此電動機消耗的總功率為：。7．在如圖所示電路中，電源電動勢為12V，電源內阻為1.0Ω，電路中電阻為1.5Ω，小型直流電動機M的內阻為．閉合開關S后，電動機轉動，電流表的示數為2.0A．求：（1）電動機兩端的電壓；（2）電源輸出的電功率．【答案】（1）7.0V（2）20W【解析】試題分析：（1）電動機兩端的電壓等于電源電動勢減去內阻電壓與電阻電壓之和，（2）電源輸出的電功率等于電源的總功率減去熱功率.（1）電路中電流表的示數為2.0A，因此電動機的電壓為（2）電源的輸出的功率為：8．如圖的電路中，電池組的電動勢E=30V，電阻，兩個水平放置的帶電金屬板間的距離d=1.5cm。在金屬板間的勻強電場中，有一質量為m=7×10-8kg，帶電量C的油滴，當把可變電阻器R3的阻值調到35Ω接入電路時，帶電油滴正好靜止懸浮在電場中，此時安培表達數I=1.5A，安培表為抱負電表，取g＝10m/s2，試求：（1）兩金屬板間的電場強度；（2）電源的內阻和電阻R1的阻值；（3）B點的電勢．【答案】（1）1400N/C（2）（3）27V【解析】【詳解】（1）由油滴受力平衡有，mg=qE，得到代入計算得出：E=1400N/C（2）電容器的電壓U3=Ed=21V流過的電流B點與零電勢點間的電勢差根據閉合電路歐姆定律得，電源的內阻（3）由于U1=φB-0，B點的電勢不不大于零，則電路中B點的電勢φB=27V.9．電路如圖所示,電源電動勢,內阻r=2Ω,電阻,,,為平行板電容器,其電容C=3.0PF,虛線到兩極板間距離相等,極板長,兩極板的間距（1）若開關處在斷開狀態,則當其閉合后,求流過的總電荷量為多少?（2）若開關斷開時,有一帶電微粒沿虛線方向以的初速度射入的電場中,剛好沿虛線勻速運動,問:當開關閉合后,此帶電微粒以相似初速度沿虛線方向射入C的電場中,能否從的電場中射出?(取)【答案】（1）；（2）不能從的電場中射出.【解析】【詳解】（1）開關斷開時,電阻兩端的電壓為開關閉合后,外電阻為路端電壓為.此時電阻兩端電壓為則流過的總電荷量為（2）設帶電微粒質量為,電荷量為當開關斷開時有當開關閉合后,設帶電微粒加速度為,則設帶電微粒能從的電場中射出,則水平方向運動時間為:豎直方向的位移為:由以上各式求得故帶電微粒不能從的電場中射出.10．如圖所示的電路中，當開關K斷開時，V、A的示數分別為2.1V和0.5A，閉合K后它們的示數變為2V和0.6A，求電源的電動勢和內電阻？（兩表均為抱負表）【答案】2.6V，1Ω【解析】【分析】【詳解】解：根據歐姆定律得：，代入數據得：，解得：E=2.6V，r=1Ω11．如圖所示，電源電動勢E=8V，內阻r=10Ω，R1=20Ω,R2=30Ω,電容器兩極板間距d=0.1m。當電鍵閉合時，一質量m=2×10-3kg的帶電液滴正好靜止在兩極板中間。取重力加速度g=10m/s2，求：（1）帶電液滴所帶電荷量的大小q以及電性；（2）斷開電鍵，電容器充放電時間無視不計，液滴運動到某一極板處需要通過多長時間？【答案】（1）5×10-4C，帶正電；（2）0.1s。【解析】【詳解】（1）電鍵閉合時，兩板間電壓U1：液滴保持靜止：解得：q=5×10-4C，帶正電（2）電鍵斷開時，兩板間電壓：U2=E=8V液滴向上做勻加速運動，加速度a：解得：t=0.1s12．如圖所示，電源的電動勢E=110V，電阻R1=21Ω，電動機繞組的電阻R0=0.5Ω，電鍵S1始終閉合．當電鍵S2斷開時，電阻R1的電功率是525W；當電鍵S2閉合時，電阻R