高中物理部分电路欧姆定律练习题及答案
欧姆定律练习题(含答案) (2)【可编辑全文】
可编辑修改精选全文完整版欧姆定律练习题(含答案)一、欧姆定律选择题1.如图所示,电源电压恒定不变,闭合开关S,将滑动变阻器的滑片P从中点向b端移动一段距离,电压表V1、V2示数的变化量分别为△U1、△U2,电流表示数的变化量为△I,阻值相同的定值电阻R1、R2消耗电功率的变化量分别为△P1、△P2.则下列判断正确的是()A. △P1+△P2=△I2.(R1+R2)B. |△U1|>|△U2|C. | |+| |=R1+R2D. |△U1|<|△U2|【答案】 C【解析】【解答】解:由电路图可知,R1与R0、R2串联,电压表V1测R0与R2两端的电压之和,电压表V2测R2两端的电压,电流表测电路中的电流。
(1)将滑动变阻器的滑片P 从中点向b端移动一段距离,设移动前后电路中的电流分别为I1、I2,由I=可得,电压表V2示数的变化量:△U2=U2﹣U2′=I1R2﹣I2R2=(I1﹣I2)R2=△IR2,则|△U2|=|△IR2|,因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,电压表V1示数的变化量:△U1=U1﹣U1′=(U﹣I1R1)﹣(U﹣I2R1)=(I2﹣I1)R1=﹣△IR1,则|△U1|=|△IR1|,因R1、R2的阻值相同,所以,|△U1|=|△U2|,BD不符合题意;由| |=R1、| |=R2可知,| |+| |=R1+R2,C符合题意;(2)定值电阻R1、R2消耗电功率的变化量分别为△P1、△P2,则△P1+△P2=(I12﹣I22)(R1+R2)=(I1﹣I2)(I1+I2)(R1+R2)=△I(I1+I2)(R1+R2),A不符合题意。
故答案为:C。
【分析】结合电路图,理清元件的连接方式及电表的测量对象,将滑动变阻器的滑片P从中点向b端移动一段距离,设出移动前后电路中的电流,根据欧姆定律表示出电压表V2示数的变化量,根据串联电路的电压特点和欧姆定律表示出电压表V,示数的变化量,然后结合R1、R2的阻值相同比较|△U1|与|△U2| 的大小关系;根据P=I2R表示出定值电阻R1、R2消耗电功率的变化量.2.如图所示,电源电压6V保持不变,定值电阻R1标有“10Ω0.5A”字样:滑动变阻器R2标有“20Ω1A”字样,电流表量程为0~0.6A,电压表量程为0~3V,闭合开关S,下列做法能够保证电路安全的是()A. 电路中电流不超过B. 两端电压不超过3VC. 滑动变阻器连入电路的阻值在范围内变化D. 电路的总功率在范围内变化【答案】 D【解析】【解答】解:由电路图可知,R1与R2串联,电压表测R2两端的电压,电流表测电路中的电流。
高中物理闭合电路的欧姆定律题20套(带答案)含解析
高中物理闭合电路的欧姆定律题20套(带答案)含解析一、高考物理精讲专题闭合电路的欧姆定律1.手电筒里的两节干电池(串联)用久了,灯泡发出的光会变暗,这时我们会以为电池没电了。
但有人为了“节约”,在手电筒里装一节新电池和一节旧电池搭配使用。
设一节新电池的电动势E 1=1.5V ,内阻r 1=0.3Ω;一节旧电池的电动势E 2=1.2V ,内阻r 2=4.3Ω。
手电筒使用的小灯泡的电阻R =4.4Ω。
求:(1)当使用两节新电池时,灯泡两端的电压;(2)当使用新、旧电池混装时,灯泡两端的电压及旧电池的内阻r 2上的电压;(3)根据上面的计算结果,分析将新、旧电池搭配使用是否妥当。
【答案】(1)2.64V ;(2)1.29V ;(3)不妥当。
因为旧电池内阻消耗的电压U r 大于其电动势E 2(或其消耗的电压大于其提供的电压),灯泡的电压变小【解析】【分析】【详解】(1)两节新电池串联时,电流11A 2=20.6E I R r =+ 灯泡两端的电压 2.64V U IR ==(2)一新、一旧电池串联时,电流12120.3A =E E I R r r =+'++ 灯泡两端的电压 1.32V U I R '='=旧电池的内阻r 2上的电压2 1.29V r U I r ='=(3)不妥当。
因为旧电池内阻消耗的电压U r 大于其电动势E 2(或其消耗的电压大于其提供的电压),灯泡的电压变小。
2.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) E I 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:E I 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 =2.8V3.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。
高中物理部分电路欧姆定律试题经典含解析
高中物理部分电路欧姆定律试题经典含解析一、高考物理精讲专题部分电路欧姆定律1.如图所示,电源两端电压U 保持不变.当开关S 1闭合、S 2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U 1,电流表的示数为I 1,电阻R 1的电功率为P 1,电阻R A 的电功率为P A ;当开关S 1、S 2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U 2为2V ,电流表的示数为I 2,电阻R B 的电功率为P B ;当开关S 1闭合、S 2断开,滑动变阻器滑片P 位于最右端时,电阻R 2的电功率为8W .已知:R 1:R 2=2:1,P 1:P B =1:10,U 1:U 2=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∶2R 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 1P 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' = 4VP 2=8WR 2 =222U P '=2(4V)8W= 2Ω (3)由U 1∶U 2=3∶2解得:U 1=3VU A =U -U 1=9VR 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.2.在如图所示的电路中,电源内阻r =0.5Ω,当开关S 闭合后电路正常工作,电压表的读数U =2.8V ,电流表的读数I =0.4A 。
高二物理全电路欧姆定律试题答案及解析
高二物理全电路欧姆定律试题答案及解析1.如图所示的电路中,电源的电动势为E,内阻为r,A为灯泡,D为理想的电压表.在变阻器的滑片P由B端向C端滑动的过程中A.A灯变亮,D示数变大B.A灯变亮,D示数变小C.A灯变暗,D示数变大D.A灯变暗,D示数变小【答案】D【解析】变阻器的滑片P由B端向C端滑动的过程中滑动变阻器连入电路的电阻减小,故电路总电阻减小,根据闭合回路欧姆定律可得路段电压减小,即D的示数减小,由于总电阻减小,故总电流增大,所以R两端的电压增大,而路端电压是减小的,所以并联电路两端的电压减小,所以灯泡A两端的电压减小,故A灯变暗,D正确;【考点】考查了闭合回路欧姆定律的应用2.2007年诺贝尔物理学奖授予了两位发现“巨磁电阻”效应的物理学家。
某探究小组查到某磁敏分别表示有、无磁场时磁敏电阻在室温下的电阻随磁感应强度变化曲线如图甲所示,其中R、R电阻的阻值。
为研究其磁敏特性设计了图乙所示电路.关于这个探究实验,下列说法中正确的是()A.由图甲可知磁敏电阻的阻值随磁感应强度的增加而增加,与磁场的方向无关。
B.由图甲可知无磁场时(B=0)磁敏电阻的阻值最大。
C.闭合开关S,图乙中只增加磁感应强度的大小时,通过电源的电流增加D.闭合开关S,图乙中只增加磁感应强度的大小时,路端电压增加【答案】 AD【解析】试题分析: 由图可以看出,磁敏电阻的阻值只与磁感应强度的大小有关.随着磁感应强度变大,电阻变大;闭合开关S,图乙中只增加磁感应强度的大小时,磁敏电阻的阻值变大,电路电流减小,Pb两端电压减少,由E=U+Ir,可知路端电压增大,所以晓以电压表的示数增大,故A正确;由甲图可知,磁敏电阻的阻值的磁感应强度的方向无关,只改变磁场方向原来方向相反时,伏特表示数不变,故B错误;闭合开关S,图乙中只增加磁感应强度的大小时,由选项A分析可知,电压表读数增大,也就是aP段的两端电压增加,而电阻没变,故通过ap的电流一定增大,故C错误;闭合开关S,如果原来的外电阻小于内电阻,图乙中只增加磁感应强度的大小时,磁敏电阻的阻值变大,可能使得外电路电阻等于电源的内阻,此时电源的输出功率最大,故电源输出功率可能增大,故D正确.【考点】闭合电路的欧姆定律3.如图所示的电路中,闭合电键S并调节滑动变阻器滑片P的位置,使A、B、C三灯亮度相同,若继续将P向下移动,则三灯亮度变化情况为()A.A灯变亮 B.B灯变亮 C.A灯最暗 D.C灯最暗【答案】A【解析】将变阻器滑片P向下移动时,接入电路的电阻减小,外电路总电阻减小,根据全电路欧姆定律得知,总电流IA 增大,则A灯变亮.故A正确;并联部分的电压U并=E-IA(RA+r),E、RA 、r不变,IA增大,U并减小,B灯变暗.所以B错误;通过C灯的电流IC=I-IB,I增大,IB减小,则IC 增大,C灯变亮.IA=IB+IC,由于IB减小,IC增大,IA增大,所以C灯电流的增加量大于A灯的增加量,C灯最亮.B等最暗,故C错误;D错误。
(物理)物理部分电路欧姆定律专项习题及答案解析及解析
(物理)物理部分电路欧姆定律专项习题及答案解析及解析一、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.如图是有两个量程的电压表,当使用a、b两个端点时,量程为0-10V,当使用a、c两个端点时,量程为0-100V。
物理欧姆定律题20套(带答案)及解析【可编辑全文】
可编辑修改精选全文完整版物理欧姆定律题20套(带答案)及解析一、欧姆定律选择题1.如图所示是小刚同学测定小灯泡电功率的电路图,当闭合开关时,发现灯L不亮,电流表有明显示数,电压表示数为零,若故障只出现在灯L和变阻器R中的一处,则下列判断正确的是()A. 灯L断路B. 灯L短路C. 变阻器R断路D. 变阻器R 短路【答案】B【解析】【解答】A. 灯L断路时,电压表串联在电路中,会有示数,而电压表的电阻很大,所以电流表无示数,A不符合题意;B. 灯L短路时,电压表同时被短路,不会有示数,此时电路是通路,所以电流表会有示数,B符合题意;C. 变阻器R断路时,整个电路是断路状态,两电表都不会有示数,C不符合题意;D. 变阻器R短路时,只有灯连接在电路中,电压表和电流表都应该有示数,D不符合题意;故答案为:B。
【分析】本题利用了串联电路的电流特点分析电路故障,小灯泡不发光说明灯泡短路或电路中电流过小或电路某处断路.2.如图所示,若电路中电源两端的电压保持不变,闭合开关S,当滑动变阻器的滑片P从b端向a端滑动的过程中()A. 电压表V1的示数变大,电流表A的示数变大B. 电压表V2的示数变大,电流表A的示数变小C. 电压表V1的示数变大,电流表A的示数变小D. 电压表V2的示数变大,电流表A的示数变大【答案】 A【解析】【解答】解:由图知,定值电阻R1和滑动变阻器R2串联,V1测量R1两端的电压,电压表V2测量R2两端的电压,电流表测量串联电路中的电流。
当滑动变阻器的滑片P从b端向a端滑动的过程中,滑动变阻器的电阻变小,由串联分压的规律可知,变阻器分担的电压变小,即电压表V2示数变小;电源电压不变,所以定值电阻两端的电压就变大,即电压表V1示数变大;定值电阻的阻值不变,滑动变阻器的电阻变小,所以整个电路的总电阻变小,电源电压不变,由欧姆定律可知,电路中的电流就变大,即电流表的示数就变大。
BCD不符合题意,A 符合题意。
(物理)物理部分电路欧姆定律题20套(带答案)及解析
(物理)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θ=45°的光滑金属长导轨 MON 固定在水平面内,ON 与x 轴重合,一根与ON 垂直的长导体棒在水平向右的外力作用下沿导轨MON 向右滑动,导体棒在滑动过程中始终保持与导轨良好接触.已知t=0时,导体棒位于顶角O 处;导体棒的质量为m=2kg ;OM 、ON 接触处O 点的接触电阻为R=0.5Ω,其余电阻不计;回路电动势E 与时间t 的关系如图3所示,图线是过原点的直线.求:(1)t=2s 时流过导体棒的电流强度I 2的大小; (2)1~2s 时间内回路中流过的电量q 的大小;(3)导体棒滑动过程中水平外力F (单位:N )与横坐标x (单位:m )的关系式. 【答案】(1)t=2s 时流过导体棒的电流强度I 2的大小为8A ; (2)1~2s 时间内回路中流过的电量q 的大小为6C ;(3)导体棒滑动过程中水平外力F 与横坐标x 的关系式为F=(4+4)N .【解析】试题分析:(1)根据E —t 图像中的图线是过原点的直线特点 有:EI R=得:28I A =(2分) (2)可判断I —t 图像中的图线也是过原点的直线 (1分) 有:t=1s 时14I A =可有:122I I q I t t +=∆=∆(2分) 得:6q C =(1分)(3)因θ=45°,可知任意t 时刻回路中导体棒有效切割长度L=x (2分) 再根据B —x 图像中的图线是双曲线特点:Bx=1 有:()E BLv Bx v ==且2E t =(2分)可得:2v t =,所以导体棒的运动是匀加速直线运动,加速度22/a m s =(2分) 又有:()F BIL BIx Bx I 安===且I 也与时间成正比 (2分) 再有:F F ma -=安(2分)212x at =(2分) 得:44F x =+(2分)考点:本题考查电磁感应、图像、力与运动等知识,意在考查学生读图、试图的能力,利用图像和数学知识解决问题的能力.2.有三盘电灯L1、L2、L3,规格分别是“110V,100W”,“110V,60W”,“110V,25W”要求接到电压是220V的电源上,使每盏灯都能正常发光.可以使用一直适当规格的电阻,请按最优方案设计一个电路,对电阻的要求如何?【答案】电路如图所示,电阻的要求是阻值为806.7Ω,额定电流为A.【解析】将两个电阻较大的电灯“110V 60W”、“110V 25W”与电阻器并联,再与“110V100W”串连接在220V的电源上,电路连接如图所示,当左右两边的总电阻相等时才能各分压110V,使电灯都正常发光.由公式P=UI得L1、L2、L3的额定电流分别为:I1==A=A,I2==A=A,I3=A=A则通过电阻R的电流为 I=I1﹣I2﹣I3=A=AR==Ω=806.7Ω答:电路如图所示,电阻的要求是阻值为806.7Ω,额定电流为A.【点评】本题考查设计电路的能力,关键要理解串联、并联电路的特点,知道用电器在额定电压下才能正常工作,设计好电路后要进行检验,看是否达到题目的要求.3.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。
高中欧姆定律试题及答案
高中欧姆定律试题及答案
一、选择题
1. 欧姆定律的公式是()
A. V = IR
B. V = RI
C. P = IV
D. P = VI
答案:A
2. 在电阻不变的情况下,电流与电压的关系是()
A. 成正比
B. 成反比
C. 不变
D. 不确定
答案:A
3. 一个电阻为10Ω的电阻器,在5V的电压下,通过电阻的电流是()
A. 0.5A
B. 1A
C. 2A
D. 5A
答案:B
二、填空题
4. 当电阻为定值时,电压与电流的比值是一个常数,这个常数就是电阻的______。
答案:阻值
5. 欧姆定律表明,通过电阻的电流与电阻两端的电压成______,与电阻的阻值成______。
答案:正比,反比
三、计算题
6. 一个电阻为20Ω的电阻器,接在12V的电源上,求通过电阻的电流。
答案:通过电阻的电流为0.6A。
四、实验题
7. 在实验室中,给你一个未知电阻,一个电源,一个电流表,一个电压表,如何测量电阻的阻值?
答案:将未知电阻接入电路,使用电流表测量通过电阻的电流,使用电压表测量电阻两端的电压。
根据欧姆定律公式V = IR,计算出电阻的阻值R = V/I。
五、简答题
8. 欧姆定律在实际应用中有哪些重要性?
答案:欧姆定律是电学中的基本定律,它揭示了电压、电流和电阻之间的关系。
在实际应用中,欧姆定律可以帮助我们计算电路中的电流和电压,设计和分析电路,以及进行电路故障诊断等。
欧姆定律练习题及答案(经典)
1.有两个电阻R1和R2串联在电路中, 它们的阻值之比是5: 3, 则通过它们的电流之比是 , 它们两端的电压之比是。
若它们并联在电路中则通过它们的电流之比是 , 它们两端的电压之比是。
2.如图所示, 电阻R1与电阻R2串联后, 它们的总电阻是100Ω, 已知R2=60Ω, 电压表的示数为10V, 则通过R1的电流为______A,R2两端电压是V 。
3.一段导体两端电压为12V, 导体中的电流是2A, 则此导体本身的电阻为Ω;如果电压降为6V, 导体中的电流是 A;电压降为0, 导体的电阻等于。
4.如图所示的电路, 电源电压保持不变, R1是定值电阻, R2是滑动变阻器。
当开关S 闭合, 滑片由b端向a端移动的过程中, 电流表示数 , (变大、变小、不变)电压表示数与电流表示数的比值。
(变大、变小、不变)5.两只定值电阻,甲标有“10. 1A”,乙标有“15. 0.6A”,把它们串联在同一电路中,电路中允许通过的最大电流.. A,两端允许加的最大电压...V. 6.一个电铃正常工作时的电流为0.5A, 电阻为 9Ω, 现把它接入电压为10V的电路中, 为使电铃能正常工作, 应____联一个阻值为______欧的电阻。
7.将电阻Rl与R2并联后接在电源两端时, 通过它们的电流之比为3∶2, 则它们的电阻之比为________。
若把它们串联起来接在电源两端, 那么通过它们的电流之比为________,电压之比为_________。
8. 如图所示, 电源电压不变, 当滑动变阻器滑片P向右移动时, 电压表V的示数变(“大”或“小”或“不变”) , 电流表A1的示数变(“大”、“不变”或“小”) , A2的示数变(“大”或“小”)。
9.有两个定值电阻, 甲标有“10Ω 1A”, 乙标有“12Ω0.5A”, 为使电阻不被烧坏, 若把它们串联起来, 串联电路两端允许加的最大电压为V。
;若把它们并联起来, 干路中的最大电流为A。
高考物理部分电路欧姆定律练习题
高考物理部分电路欧姆定律练习题一、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.如图甲所示,半径为r 的金属细圆环水平放置,环内存在竖直向上的匀强磁场,磁感应强度B 随时间t 的变化关系为B kt =(k >0,且为已知的常量)。
(1)已知金属环的电阻为R 。
根据法拉第电磁感应定律,求金属环的感应电动势E 感和感应电流I ;(2)麦克斯韦电磁理论认为:变化的磁场会在空间激发一种电场,这种电场与静电场不同,称为感生电场或涡旋电场。
图甲所示的磁场会在空间产生如图乙所示的圆形涡旋电场,涡旋电场的电场线与金属环是同心圆。
金属环中的自由电荷在涡旋电场的作用下做定向运动,形成了感应电流。
涡旋电场力F 充当非静电力,其大小与涡旋电场场强E 的关系满足F qE =。
物理欧姆定律题20套(带答案)
物理欧姆定律题20套(带答案)一、欧姆定律选择题1.如图甲所示,电源电压恒为9V,滑动变阻器的最大阻值为100Ω,电流在0.1A~0.4A之间时电子元件均能正常工作.若通过此电子元件的电流与其两端电压的关系如图乙所示,则下列判断正确的是()A. 电子元件工作时,电阻保持不变B. 为使电子元件处于正常工作状态,变阻器的阻值范围应控制在12.5Ω~70ΩC. 当P在中点时,电子元件与滑动变阻器的电压之比为1︰1D. 电子元件处于正常工作状态时,电路消耗的最小功率为3.6W【答案】 B【解析】【解答】(1)从图象可知,电子元件的电阻是在变化的,故A错误;(2)电子元件处于正常工作状态时,电路电流最小为0.1A,电子元件两端的最小电压为2V,所以滑动变阻器两端的最大电压为U1=9V-2V=7V,此时滑动变阻器接入电路的电阻最大,R大===70Ω,电路电流最大为0.4A,电子元件两端的最大电压为4V,所以滑动变阻器两端的最小电压为U2=9V-4V=5V,滑动变阻器接入电路的电阻最小,R小===12.5Ω.所以滑动变阻器的阻值范围应控制在12.5欧~70欧,故B正确;(3)因为电子元件与滑动变阻器串联,通过的电流相等,所以电子元件与滑动变阻器串联两端的电压之比就等于两电阻之比,因无法判断电子元件与滑动变阻器电阻的大小关系,所以无法判断它们两端电压的关系,故C错误;(4)当电路消耗的功率最小时,电路电流最小,为I小=0.1A,电路消耗的最小功率P=UI小=9V×0.1A=0.9W,故D错误.故选B.【分析】(1)从图象可知,电流与电子元件两端的电压不是正比关系,电子元件处于正常工作状态时,电路消耗的最小功率根据公式P=UI可求.(2)当P在中点时,无法判断电子元件与滑动变阻器电阻的大小关系,根据电阻的分压特点可知无法确定当P在中点时电子元件与滑动变阻器的电压之比.(3)由图象可知,电路电流最小为0.1A,电流最大为0.4A,找到对应的电压,根据串联电路电压的规律求出滑动变阻器两端的电压,进一步求出滑动变阻器接入电路的电阻.2.如图所示电路,电源电压不变,闭合开关S,当滑片P置于变阻器的B端时,电压表的示数为6V,在10s内定值电阻R1产生的热量为36J;当滑片P置于变阻器的中点时,电压表的示数变化了2V.下列结果正确的是()A. R1先后两次消耗的电功率之比为3:4B. 滑动变阻器R2的最大阻值为10ΩC. 电源电压为10VD. R1的阻值为20Ω【答案】 B【解析】【解答】由电路分析可知,R1与滑动变阻器串联,电压表测量滑动变阻器两端的电压,当滑片P置于变阻器的B端时滑动变阻器的阻值最大,根据Q= 得R2= =10Ω,B符合题意;滑片P置于变阻器的B端时电路中的电流I1= =0.6A,U总=U1+U2=0.6AR1+6V……①,当R1=10Ω时电压表的示数=6V-2V=4V,此时电路中的电流I’= =0.8A,U总=U1+U2=0.8AR1+4V……②,根据P=I2R得P1:P1’=(0.3A)2R1:(0.4A)2R1=9:16,A不符合题意;解由①②组成的方程组得:电源电压为12V、R1的阻值为10Ω,C、D不符合题意。
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题20套(带答案)
高中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.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.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K1闭合移动接触器,如果当接触器H和B端距离L1=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X)。
其中电缆CE=DF=L=7.8千米,AC、BD和EF段的电阻略去不计。
【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。
由得,则又由以上各式得: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.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 t 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 am 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24L UydU=若y d<,即24L UddU<,则收集效率22224()4d Uy L UUd d U Lη==<若y d≥,则所有的尘埃都到达下极板,效率为100%224()d UUL≥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4.一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=I2Rt=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.5.如图所示电路中,灯L标有“6V,3W”,定值电阻R1=4Ω,R2=10Ω,电源内阻r=2Ω,当滑片P滑到最下端时,理想电流表读数为1A,此时灯L恰好正常发光,试求:(1)滑线变阻器最大值R;(2)当滑片P 滑到最上端时,电流表的读数 【答案】 【解析】试题分析:(1)灯L 的电阻为:R L =LLP U 2=12Ω当P 滑到下端时,R 2被短路,灯L 与整个变阻器R 并联,此时灯正常发光,通过灯L 的电流为:I L =LLU P =0.5A 通过变阻器R 的电流为:I R =I A -I L =1A-0.5A=0.5A 则I R =I L ,即得滑线变阻器最大值为:R=R L =12Ω (2)电源电动势:1()12V L LRR E I R r R R =++=+=当P 滑到上端时,灯L 、变阻器R 及电阻R 2都被短路,此时电流表的读数为:I′=r R E+=2A 考点:【名师点睛】闭合电路的欧姆定律6.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 的直导线,单位体积内有n 个自由电子,一个电子电量为e .该导线通有恒定电流时,导线两端的电势差为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,小红和小明给出了不同的想法:小红记得老师上课讲过,W =UIt ,因此将第(1)问求出的I 的结果代入,就可以得到W 的表达式.但是小红不记得老师是怎样得出W =UIt 这个公式的.小明提出,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=U E l ,设导体中全部电荷为q 后,再求出电场力做的功=UW qEvt q vt l=,将q 代换之后,小明没有得出W =UIt 的结果.请问你认为小红和小明谁说的对?若是小红说的对,请给出公式的推导过程;若是小明说的对,请补充完善这个问题中电流做功的求解过程.(3)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:Uj lρ=. 【答案】(1)I neSv =(2)见解析(3)见解析【解析】(1)电流定义式QI t=,在t 时间内,流过横截面的电荷量Q nSvte =,因此I neSv =; (2)小红和小明说的都有一定道理a.小红说的对.由于QI t=,在t 时间内通过某一横截面的电量Q =It ,对于一段导线来说,每个横截面通过的电量均为Q ,则从两端来看,相当于Q 的电荷电势降低了U ,则W QU UIt ==.b.小明说的对.恒定电场的场强UE l=,导体中全部电荷为q nSle =, 电场力做的功=U UW qEvt qvt nSel vt nSevUt l l===; 又因为I neSv =,则W UIt =.(3)由欧姆定律:、U IR =,、由电阻定律:lR Sρ=; 则l U I S ρ=,则U I l Sρ=; 由电流密度的定义:Q Ij St S==; 故Uj lρ=;7.如图所示,P 是一个表面镶有很薄电热膜的长陶瓷管,其长度为L ,直径为D ,镀膜的厚度为d .管两端有导电金属箍M 、N .现把它接入电路中,测得它两端电压为U ,通过它的电流为I .则金属膜的电阻为多少?镀膜材料的电阻率为多少?【答案】U IU Dd IL π【解析】 【详解】根据欧姆定律得,金属膜的电阻U R I=. 由于金属膜的厚度很小,所以,在计算横截面积时,近似的计算方法是:若将金属膜剥下,金属膜可等效为长为L ,宽为πD (周长),高为厚度为d 的长方体金属膜的长度为L ,横截面积s =πDd ;根据LR sρ=,求得 Rs DdU L ILπρ==.【点睛】解决本题的关键掌握欧姆定律的公式和电阻定律的公式,并能灵活运用.8.如图所示,A 为电解槽,M 为电动机,N 为电炉子,恒定电压U =12V ,电解槽内阻R A =2Ω,当S 1闭合,S 2、S 3断开时,电流表示数为6A ;当S 2闭合,S 1、S 3断开时,电流表示数为5A ,且电动机输出功率为35W ;当S 3闭合,S 1、S 2断开时,电流表示数为4A .求:(1)电炉子的电阻及发热功率; (2)电动机的内阻;(3)在电解槽工作时,电能转化为化学能的功率为多少. 【答案】(1)2 Ω 72 W (2)1 Ω (3)16 W 【解析】试题分析:(1)电炉子为纯电阻元件,由欧姆定律U I R= 得12UR I ==Ω 其发热功率为:1126?W=72?W R P UI ==⨯ (2)电动机为非纯电阻元件,由能量守恒定律得222M UI I r P =+输出所以2221M UI P r I -==Ω输出(3)电解槽工作时,由能量守恒定律得:23316?W A P UI I r =-=化考点:闭合电路欧姆定律点评:注意纯电阻电路与非纯电阻电路在的区别9.用一个标有额定电压为12V 的灯泡做实验,测得灯丝电阻随灯泡两端电压变化关系图线如图所示,求:(1)设灯丝电阻与绝对温度成正比,室温为300K ,求正常发光条件下灯丝的温度。
物理欧姆定律专题练习(及答案)含解析精选全文
可编辑修改精选全文完整版物理欧姆定律专题练习(及答案)含解析一、欧姆定律选择题1.在综合实践活动课上,小明把一只用半导体材料制成的电阻R x与滑动变阻器R串联接在电压恒为6V的电路中,如图甲所示.闭合开关,滑动变阻器的滑片P由a端向b端移动的过程中,电流表和电压表示数变化情况如图乙所示,针对该实验过程,下列结果正确的是()A. R x是定值电阻,其阻值为6ΩB. 电路消耗的最小功率为0.6WC. 滑动变阻器的最大阻值为50ΩD. 当P从a端移向b端时,R x的阻值变大【答案】 B【解析】【解答】由电路图可知,电阻R x与滑动变阻器R串联,电压表测滑动变阻器两端的电压;当滑动变阻器的滑片P位于a端,滑动变阻器接入电路的阻值最大,电路总电阻最大,电路中的电流最小,由图象可知,最小电流I最小=0.1A,电路消耗的功率最小:P最小=UI最小=6V×0.1A=0.6W,故B正确.当电路中的电流最小时,对应电压表示数U滑=4.5V,由欧姆定律得,滑动变阻器的最大阻值:,故C错误.根据串联电路电压规律可知,电阻R x两端的电压:Ux=U-U滑=6V-5.0V=1V,此时R x的阻值:当滑动变阻器的滑片P位于b端,滑动变阻器接入电路的阻值为零,电路总电阻最小,电路中的电流最大,由图象可知,最大电流I最大=1.0A,则电阻R x两端的电压:U x′=U=6V,此时R x的值由上述可知,R x不是定值电阻,故A错误.当P从a端移向b端时,R x的阻值变小,故D错误.故答案为:B.【分析】分析电路图确定滑动变阻器和R x的连接方式及电压表所测的电压,分析出滑片在a端和b端时滑动变阻器应用的阻值,由图象乙确定出对应的电流值,由欧姆定律和电功率的公式进行计算即可解答.2.有两只分别标有”6V3W“和”9V3W“的小灯泡L1、L2,不考虑温度对灯丝电阻的影响,下列说法正确的是()A. L1和L2正常工作时的电流一样大B. L1和L2串联在一起同时使用时,两灯一样亮C. L1和L2并联在一起同时使用时,两灯消耗的功率一样大D. 将L1串联在一个12Ω的电阻,接在电源电压为12V的电路中,L1也能正常发光【答案】D【解析】【解答】解:A.由P=UI可得,两灯泡正常发光时的电流分别为:I1= = =0.5A,I2= = = A,所以两灯泡正常发光时的电流不一样,故A错误;B.由P=UI= 可得,两灯泡的电阻分别为:R1= = =12Ω,R2= = =27Ω,两灯泡串联时通过的电流相等,但灯泡的电阻不同,由P=I2R可知,两灯泡的实际功率不相等,亮度不同,故B错误;C.L1和L2并联在一起同时使用时,它们两端的电压相等,但灯泡的电阻不同,由P= 可知,两灯泡消耗的电功率不相等,故C错误;D.将L1串联在一个12Ω的电阻时,电路中的总电阻R总=R1+R=12Ω+12Ω=24Ω,电路中的电流I= = =0.5A,因电路中的电流和灯泡L1正常发光时的电流相等,所以L1能正常发光,故D正确.故选D.【分析】(1)灯泡正常发光时的电压和额定电压相等,根据P=UI求出两灯泡的正常发光时的电流,然后比较两者的关系;(2)根据P=UI= 求出两灯泡的电阻,根据串联电路的电流特点和P=I2R比较两灯泡的实际功率关系,实际功率大的灯泡较亮;(3)L1和L2并联在一起同时使用时,它们两端的电压相等,根据P= 比较两灯泡消耗的电功率关系;(4)将L1串联在一个12Ω的电阻时,根据电阻的串联和欧姆定律求出电路中的电流,然后与灯泡L1正常发光时的电流相比较判断其是否能正常发光.3.如图所示的电路,闭合开关S,当滑片P向左移动时,不考虑灯丝电阻受温度影响.下列说法正确的是()A. 小灯泡变亮B. 电流表示数变大C. 电压表示数变小D. 电路的总功率不变【答案】D【解析】【解答】解:因电压表的内阻很大、在电路中相当于断路,所以,滑片移动时,接入电路中的电阻不变,此时灯泡与滑动变阻器的最大阻值串联,电压表测滑片右侧部分两端的电压,电流表测电路中的电流,由I= 可知,电路中的电流不变,即电流表的示数不变,故B错误;因灯泡的亮暗取决于实际功率的大小,所以,由P=I2R可知,灯泡的实际功率不变,亮暗不变,故A错误;由P=UI可知,电路的总功率不变,故D正确;当滑片P向左移动时,电压表并联部分的电阻变大,由U=IR可知,电压表的示数变大,故C错误.故选D.【分析】根据电压表的内阻很大、在电路中相当于断路可知滑片移动时接入电路中的电阻不变,此时灯泡与滑动变阻器的最大阻值串联,电压表测滑片右侧部分两端的电压,电流表测电路中的电流,根据欧姆定律可知电路中电流的变化,根据P=I2R可知灯泡实际功率的变化,进一步判断亮暗的变化,根据P=UI可知电路总功率的变化,根据滑片的移动可知滑片右侧部分电阻的变化,根据欧姆定律可知电压表示数的变化.4.对于某一确定的导体,影响该导体电流大小的物理量是()A. 通电时间B. 电荷量C. 电压D. 质量【答案】 C【解析】【解答】解:(1)由欧姆定律可知,对于某一导体,通过导体的电流与导体两端的电压成正比,所以对于某一确定的导体,通过导体电流大小决定于导体两端的电压,故C正确;(2)导体电阻和电压决定了通过导体的电流大小,即在一定时间内通过导体横截面的电荷量的多少,电流的大小与质量无关,故ABD错误.故选C.【分析】对于某一导体,电阻一定,通过导体的电流与导体两端的电压成正比,据此分析选择.5.在如图所示电路中,电源电压相同且不变,电路元件均完好,电流表A1的示数比A2大,下列方案中有可能使两电流表示数相同的有()方案:①用一个更小的电阻替换R3②将如图(a)中的R2与(b)中的R1互换③用一个更大的电阻替换R2④将如图(a)中的R1与(b)中的R3互换A. 0个B. 1个C. 2个D. 3个【答案】C【解析】【解答】a图R1、R2并联,电流表A1在干路上,b图R1、R3串联,电源电压相同且不变,电流表A1的示数比A2大,要使两电流表示数相同,可以减小A1的示数或者增大A2的示数,根据欧姆定律可知,可以用一个更小的电阻替换R3或者用一个更大的电阻替换R2,故①③符合题意;因R1、R2、R3的大小未知,故②④不确定。
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.如图所示电路中,19ΩR =,230ΩR =,开关S 闭合时电压表示数为11.4V ,电流表示数为0.2A ,开关S 断开时电流表示数为0.3A ,求: (1)电阻3R 的值. (2)电源电动势和内电阻.【答案】(1)15Ω (2)12V 1Ω 【解析】 【详解】(1)由图可知,当开关S 闭合时,两电阻并联,根据欧姆定律则有:21123()IR U I R IR R =++ 解得:315ΩR =(2) 由图可知,当开关S 闭合时,两电阻并联,根据闭合电路的欧姆定律则有:213()11.40.6IR E U I r r R =++=+ S 断开时,根据闭合电路的欧姆定律则有:212()0.3(39)E I R R r r =++=⨯+联立解得:12V E =1Ωr =2.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.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 =2.8V4.一电瓶车的电源电动势E =48V ,内阻不计,其电动机线圈电阻R =3Ω,当它以v =4m/s 的速度在水平地面上匀速行驶时,受到的阻力f =48N 。
欧姆定律---高中物理模块典型题归纳(含详细答案)
欧姆定律---高中物理模块典型题归纳(含详细答案)一、单选题1.如图所示的电路中,R1为定值电阻,R2为滑动变阻器,各电表均为理想电表。
在a、b两点间接入电源后,调节R2,可获得电压表V1、V2的示数随电流表A示数变化的图像,则()A.只有图①是合理的B.只有图②是合理的C.只有图②、③是合理的D.只有图①、③是合理的2.如图所示电路,已知R1=3kΩ,R2=2kΩ,R3=1kΩ,I=10mA,I1=6mA,则a、b两点电势高低和通过R2中电流正确的是()A.a比b高,7 mAB.a比b高,2 mAC.a比b低,7 mAD.a比b低,2 mA3.某一导体的伏安特性曲线如图AB段(曲线)所示,关于导体的电阻,以下说法正确的是()A.B点的电阻为12ΩB.B点的电阻为40ΩC.导体的电阻因温度的影响改变了1ΩD.导体的电阻因温度的影响改变了9Ω4.如图R2=R4,电压表的读数为70V,电压表的读数为50V,则A与B间的电压为()A.140VB.120VC.100VD.无法计算5.如图所示,甲、乙两个电路都是由一个灵敏电流表G和一个变阻器R组成的,下列说法正确的是()A.甲表是安培表,R增大时量程增大B.甲表是安培表,R增大时量程减小C.乙表是伏特表,R减少时量程增大D.乙表是伏特表,R增大时量程减小6.将分别标有“6V,6W”和“6V,3W”的两只灯泡串联到电源的两端,电源内阻为2Ω,要使两个灯泡都不被烧坏,电源的电动势最大为()A.9VB.12VC.13VD.10V7.在如图所示的闭合电路中,滑动变阻器从中间位置往右移动的过程中,下列关于外电路的阻值R、路端电压U、总电流I、外电阻的电功率P四个量关系的描述中,正确的是()A.U随R的增大而均匀增大B.I随R的增大而均匀减小C.U随I的增大而均匀减小D.P随R的增大可能先增大后减小,也可能一直减小8.如图所示的电路中,电源电动势为E,内电阻为r.开关S闭台后,.电灯L1、L2均能发光.现将滑动变阻器R的滑片P稍向上移动,下列说法正确的是()A.电灯L1、L2均变亮B.电灯L1变暗,L2变亮C.电流表的示数变小D.电源的总功率变小9.一块标识模糊不清的电池板,测得它的开路电压为800mV,短路电流为40mA,若将该电池与一阻值为20Ω的电阻器连成一闭合电路,则它的路端电压是()A.0.10VB.0.20VC.0.30VD.0.40V二、多选题10.如图所示的电路中,所有电阻都不受温度影响,滑片位于滑动变阻器R2的中点,电键S 闭合时,水平放置的平行板电容器中带电尘埃恰好处于静止状态.现将滑片由中点移动到b 端的过程中,设△U1、△U2、△U3分别为三块电压表示数变化量的绝对值,△I为流经电源电流变化量的绝对值,则下列说法正确的是()A.不断增大B.= =﹣C.通过R3的电流由c经R3至dD.尘埃带负电,向上做加速度越来越大的加速运动11.如图所示,其中电流表A的量程为0.6A,表盘均匀划分为30个小格,每一小格表示0.02A;R1的阻值等于电流表内阻的;R2的阻值等于电流表内阻的2倍.若用电流表A的表盘刻度表示流过接线柱1的电流值,则下列分析正确的是()A.将接线柱1、2接入电路时,每一小格表示0.06AB.将接线柱1、2接入电路时,每一小格表示0.02AC.将接线柱1、3接入电路时,每一小格表示0.06AD.将接线柱1、3接入电路时,每一小格表示0.01A12.在电子仪器中,常用两个阻值不同的电位器(可变电阻)调节电路中的电流,一个做粗调(电流改变量大)一个做细调(电流改变量小)现连成如图所示两种方式已知R2>R1,则()A.串联时,R1做粗调B.串联时,R1做细调C.并联时,R1做粗调D.并联时,R1做细调13.白炽灯接在220V电源上能正常发光,将其接在一可调电压的电源上,使电压逐渐增大到220V,则下列说法正确的是()A.电流将逐渐变大B.电流将逐渐变小C.每增加1V电压而引起的电流变化量是相同的D.每增加1V电压而引起的电流变化量是减小的14.如图所示,电源电动势E和内阻r一定,R1、R2是定值电阻,R3是光敏电阻(光敏电阻阻值随光照强度的增加而变小)。
高中物理部分电路欧姆定律题20套(带答案)
高中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.如图所示为检测某传感器的电路图,传感器上标有“3 V 0.9 W”的字样(传感器可看做一个纯电阻),滑动变阻器R0上标有“10 Ω 1 A”的字样,电流表的量程为0.6 A,电压表的量程为3 V.求(1)传感器的电阻和额定电流?(2)为了确保电路各部分的安全,在a、b之间所加的电源电压最大值是多少?(3)如果传感器的电阻变化超过标准值1 Ω,则该传感器就失去作用.实际检测时,将一个恒压电源加在图中a、b之间,闭合开关S,通过调节R0来改变电路中的电流和R0两端的电压,检测记录如下:电压表示数U/V电流表示数I/A第一次1.480.16第二次0.910.22若不计检测电路对传感器电阻的影响,你认为这个传感器是否仍可使用?此时a、b间所加的电压是多少?【答案】(1)10 Ω 0.3 A (2)6 V (3)仍可使用 3 V【解析】(1)R传==Ω=10 ΩI传==A=0.3 A(2)最大电流I=I传=0.3 A电源电压最大值U m=U传+U0U传为传感器的额定电压,U0为R0m=10 Ω时R0两端的电压,即U0=I传·R0m=0.3×10 V=3 V所以U m=U传+U0=3 V+3 V=6 V(3)设实际检测时加在a、b间的电压为U,传感器的实际电阻为R传′,根据第一次实验记录数据有U=I1R传′+U1根据第二次实验记录数据有U=I2R传′+U2代入数据解得R传′=9.5 Ω,U=3 V传感器的电阻变化为ΔR=R传-R传′=10 Ω-9.5 Ω=0.5 Ω<1 Ω所以此传感器仍可使用3.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:(1)如图18甲所示状态,加热器是否处于加热状态?(2)已知当控制电路的电流达到0.04 A时继电器的衔铁被吸合;当控制电路的电流减小0.036A时,衔铁被释放。
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
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.2.两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。
设导体的电阻率为ρ,导体内场强为E,试猜想j与E的关系并推导出j、ρ、E三者间满足的关系式。
(解题过程中需要用到的物理量要在解题时作必要的说明)【答案】(1)①②(2)①见解析②见解析【解析】(1)①根据,由图像知:,代入可得,同理根据,由已知代入可得:②因为两导线串联,所以电流,由欧姆定律,电阻定律将,长度分别为和代入可得:(2)①在直导线内任选一个横截面S,在时间内以S为底,为高的柱体内的自由电子都将从此截面通过,由电流及电流密度的定义知:,其中代入可得: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: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xVA 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.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。
高中物理闭合电路的欧姆定律题20套(带答案)及解析
高中物理闭合电路的欧姆定律题20套(带答案)及解析一、高考物理精讲专题闭合电路的欧姆定律1.如图所示电路,A 、B 两点间接上一电动势为4V 、内电阻为1Ω的直流电源,三个电阻的阻值均为4Ω,电容器的电容为20μF ,电流表内阻不计,求: (1)闭合开关S 后,电容器所带电荷量; (2)断开开关S 后,通过R 2的电荷量。
【答案】(1)6.4×10-5C ;(2)53.210C -⨯ 【解析】 【分析】 【详解】(1)当电键S 闭合时,电阻1R 、2R 被短路,据欧姆定律得电流表的读数为34A 0.8A 14E I r R ===++ 电容器所带电荷量653320100.84C 6.410C Q CU CIR --=⨯⨯⨯=⨯==(2)断开电键后,电容器相当于电源,外电路1R 、2R 并联后与3R 串联,由于各个电阻相等,则通过2R 的电荷量为513.210C 2Q Q -==⨯'2.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=47V3.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 ==++4.如图的电路中,电池组的电动势E=30V,电阻,两个水平放置的带电金属板间的距离d=1.5cm。
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)
l12 d
,
当光束穿过 b 时,R2=2000Ω,代入数据解得:
yo=4.8×10-3m
由此可见,
y1< 1 d, 2
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
代入数值可得:
l1
yo 2
y
l1 2
l2
y= 2.4 102 m
(3) 当光束穿过 a 时,R2=1000Ω,代入数据解得 y=8×10-3m
【答案】(1) I neSv
【解析】
(2)见解析
(3)电阻率
2m ne2t0
为定值,与电压无关.
(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=Svt 所以 q=Svnet
根据电流的定义,得: I q =neSv t
(2)a.如图所示,根据电场强度和电势差的关系, E U U l vt
6.如图所示,R1=2 Ω,R2=3 Ω,滑动变阻器最大值 R3=5 Ω,则当滑动触头从 a 滑到 b 的过程中,电流表示数的最小值为多少?
【答案】2A 【解析】 【分析】
【详解】
设触头上部分电阻为 xΩ,则下部分为(5-x)Ω,总电阻
2 x (8 x) 2 x (8 x)
R
2 x8 x
10
V=5.4V
(2) 设电场强度大小为 E′
E′= U1 , 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 yo . 根据牛顿第二定律得:
电子做类平抛运动,则有:
a= eE = eU m md
联立得:
l1=v0t,
yo= 1 at2, 2
eE yo= 2mv02
( R1 R1 R2
E=U+(I+ ) (RA+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)
线如图所示,求:
(1)设灯丝电阻与绝对温度成正比,室温为 300K ,求正常发光条件下灯丝的温度。 (2)将一定值电阻与灯泡串联后接到 20V 电压上,要使灯泡能正常发光,串联的电阻为
多大?
【答案】(1) 2400K (2) 5.33
【解析】
【详解】
(1)设灯泡的电阻为 R kT ,当电压为 0 时有,温度为室温T1 300K
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 RA=2 Ω 和 RB=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
R1 kT1 1
当灯泡为额定功率时,为度为T2 ,电阻为
联立解得
R2 kT2 8
T2 2400K
(2)灯泡正常发光时,通过灯泡的电流为
I U2 1.5A R2
故电阻的阻值为
R U U2 20 12 5.33
该先求出导线中的恒定电场的场强,即 E= U ,设导体中全部电荷为 q 后,再求出电场力 l
做的功W qEvt q U vt ,将 q 代换之后,小红没有得出 W=UIt 的结果. l
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
【解析】
【详解】
(1)电压表满偏时,由欧姆定律公式可知:
解得:
U=Ig(R+Rg)
R=2500Ω 即与表头串联一个 2500Ω 的分压电阻,并将表头的刻度盘按设计的量程进行刻度。
(2)电流表满偏时,由欧姆定律公式可知:
解得:
IgRg=(I﹣Ig)r
R≈0.83Ω 即与表头并联一个 0.83Ω 的分流电阻,并将表头的刻度盘按设计的量程进行刻度。
【答案】(1) 5.4V (2) 2.4 102 m
(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 U1,
U1=
R1
R1 R2
E=
27 500 500+2000
1
2
3
4
5
6
U(V)
0.00
0.45
0.91
1.50
1.79
2.71
I(mA)
0.00
0.30
0.60
1.00
1.20
1.80
根据上表可求出磁敏电阻的测量值 RB=______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
j
ll
l tS
(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
eU l
t0
mv
0
,得 v
Uet0 ml
电子定向移动的平均速率为 v 0 v Uet0 2 2ml
根据电流得微观表达式 I neSv neS Uet0 ne2USt0 2ml 2ml
5.有一个表头,其满偏电流 Ig=1mA,内阻 Rg=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。
(2)与表头并联一个 0.83Ω 的分流电阻,并将表头的刻度盘按设计的量程进行刻度。
(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 Ω B.滑动变阻器 R,总电阻约为 20 Ω C.电流表 A,量程 2.5 mA,内阻约 30 Ω D.电压表 V,量程 3 V,内阻约 3 kΩ E.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:
电源的总功率 P 总=E(I+ )=10.5 W(10.1 W~10.9 W 均算正确)
3.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
所以在 ts 内,恒定电场对自由电荷的静电力做功W qEl qEvt q U 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: j q St
根据电阻定律: R l S
又因为 l vt
所以: U
IR
q t
l S
q
由此可见,y> d,电子不能通过电容器 C。当光束穿过 C 时,R2=4500 同理可求得:
y=1.2 10-2 m
【点睛】 根据闭合电路欧姆定律求出电流的大小,从而得出 R1 两端的电势差,即电容器两极板间的 电势差。 根据电容器两端间的电势差求出电场强度的大小,根据类平抛运动的规律求出离 开偏转电场的竖直距离,离开电场后做匀速直线运动,结合竖直方向上的分速度,根据等 时性求出匀速直线运动的竖直距离,从而得出电子到达光屏离 O 点的距离。
由数学知识可知当 2+x=8-x 时,即 x=3Ω 时,R 最大,此时 Rmax= 5 5 Ω=2.5Ω 10
U5 安培表的示数最小 Imin Rmax 2.5 A 2 A .
【点睛】
外电路的总电阻与局部电路电阻的变化是一致的,当局部电阻增大时,总电阻也增大,本
题就根据这个特点进行分析.
7.用一个标有额定电压为12V 的灯泡做实验,测得灯丝电阻随灯泡两端电压变化关系图