高考物理闭合电路的欧姆定律试题经典

高考物理闭合电路的欧姆定律试题经典

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 n

n S t t ∆Φ∆==∆∆磁场面积22()2d S π=而0.30.2

/1/0.20.1

B T s T s t ∆-==∆- 根据闭合电路的欧姆定律7.9E

I A R r

=

=+ （2）电阻R 两端的电压为U=IR=47V

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

12V U E Ir =-= 120W 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 ==Ω

2

67.5W R

U 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，电源电动势E =3.0 V ，内电阻r =1.0 Ω；电阻R 1=10 Ω，R 2=10 Ω，R 3=35 Ω；电容器的电容C=1000 μF ，电容器原来不带电。求接通电键S 后流过R 4的总电荷量（保留两位有效数字）。

【答案】2.0×10-3C 【解析】 【详解】

接通电键S 前，R 2与R 3串联后与R 1并联，所以闭合电路的总电阻：

123123

()

R R R R r R R R +=

+++

由闭合电路欧姆定律得，通过电源的电流：

E I

R

=

电源的两端电压：

U E Ir =－

则R 3两端的电压：

3

323

R U U R R =

+ 接通电键S 后通过R 4的总电荷量就是电容器的电荷量。 根据Q CU =可得：

3Q CU =

代入数据解得：

-32.010C Q =⨯

4．如图所示，电路中接一电动势为4V 、内阻为2Ω的直流电源，电阻R 1、R 2、R 3、R 4的阻值均为4Ω，电容器的电容为30μF ，电流表的内阻不计，当电路稳定后，求：

（1）电流表的读数 （2）电容器所带的电荷量

（3）如果断开电源，通过R 2的电荷量 【答案】（1）0.4A （2）4.8×10-5C （3）-5=2.4102

Q

C ⨯ 【解析】 【分析】 【详解】

当电键S 闭合时，电阻1R 、2R 被短路．根据欧姆定律求出流过3R 的电流，即电流表的读数．电容器的电压等于3R 两端的电压，求出电压，再求解电容器的电量．断开电键S 后，电容器通过1R 、2R 放电，1R 、2R 相当并联后与3R 串联．再求解通过2R 的电量． （1）当电键S 闭合时，电阻1R 、2R 被短路．根据欧姆定律得 电流表的读数30.4E

I A R r

=

=+

（2）电容器所带的电量5

33 4.810Q CU CIR C -===⨯

（3）断开电键S 后，电容器相当于电源，外电路是1R 、2R 相当并联后与3R 串联．由于各个电阻都相等，则通过2R 的电量为51

2.4102

Q Q C -=

=⨯'

5．如图所示的电路中，当S 闭合时，电压表和电流表(均为理想电表)的示数各为1.6V 和0.4A ．当S 断开时，它们的示数各改变0.1V 和0.1A ，求电源的电动势和内电阻．

【答案】E ＝2 V ，r ＝1 Ω 【解析】

试题分析：当S 闭合时，R 1、R 2并联接入电路，由闭合电路欧姆定律得： U 1＝E －I 1r 即E ＝1．6＋0．4r ，①

当S 断开时，只有R 1接入电路，由闭合电路欧姆定律得： U 2＝E －I 2r ，

即E ＝（1．6＋0．1）＋（0．4－0．1）r ，② 由①②得：E ＝2 V ，r ＝1 Ω． 考点：闭合电路欧姆定律

【名师点睛】求解电源的电动势和内阻，常常根据两种情况由闭合电路欧姆定律列方程组求解，所以要牢记闭合电路欧姆定律的不同表达形式．

6．利用如图所示的电路可以测量电源的电动势和内电阻．当滑动变阻器的滑片滑到某一位置时，电流表和电压表的示数分别为0.20A 和2.90V ．改变滑片的位置后，两表的示数分别为0.40A 和2.80V ．这个电源的电动势和内电阻各是多大？

【答案】E =3.00V ，r =0.50Ω 【解析】 【分析】 【详解】

根据全电路欧姆定律可得：

；

，

联立解得：E=3.00V ，r=0.50Ω