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物理闭合电路的欧姆定律练习全集及解析

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物理闭合电路的欧姆定律练习全集及解析
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

3
4A0.8A14E
IrR



电容器所带电荷量
653320100.84C6.410CQCUCIR


(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
513.210C2QQ


2．如图所示的电路中，电源电动势E=10V，内阻r=0.5Ω，电阻R1=1.5Ω，电动机的线圈电
阻R0=1.0Ω。电动机正常工作时，电压表的示数U1=3.0V，求：
(1)
电源的路端电压；

(2)
电动机输出的机械功率。

【答案】(1)9V；
(2)8W
【解析】
【分析】
【详解】
(1)流过电源的电流为I
，则

11
IRU

路端电压为U，由闭合电路欧姆定律
UEIr
解得
9VU
(2)
电动机两端的电压为

M1
()UEIRr

电动机消耗的机械功率为
2
M0
PUIIR

解得
8WP

3．平行导轨P、Q相距l＝1 m，导轨左端接有如图所示的电路．其中水平放置的平行板电
容器两极板M、N相距d＝10 mm，定值电阻R1＝R2＝12 Ω，R3＝2 Ω，金属棒ab的电阻
r
＝2 Ω，其他电阻不计．磁感应强度B＝0.5 T的匀强磁场竖直穿过导轨平面，当金属棒
ab
沿导轨向右匀速运动时，悬浮于电容器两极板之间，质量m＝1×10－14kg，电荷量q＝－
1×10－14C的微粒恰好静止不动．取g＝10 m/s
2
，在整个运动过程中金属棒与导轨接触良

好．且速度保持恒定．试求：

(1)匀强磁场的方向和MN
两点间的电势差

(2)ab
两端的路端电压；

(3)金属棒ab
运动的速度．

【答案】(1) 竖直向下；
0.1 V(2)0.4 V. (3) 1 m/s.
【解析】
【详解】
（1）负电荷受到重力和电场力的作用处于静止状态，因为重力竖直向下，所以电场力竖直
向上，故M板带正电．ab棒向右做切割磁感线运动产生感应电动势，ab棒等效于电源，
感应电流方向由b→a，其a端为电源的正极，由右手定则可判断，磁场方向竖直向下．
微粒受到重力和电场力的作用处于静止状态，根据平衡条件有mg＝
Eq

又MNUEd＝
所以UMN＝mgdq＝
0.1 V
（2）由欧姆定律得通过R3的电流为I＝3MNUR＝
0.05 A
则ab棒两端的电压为Uab＝UMN＋I×0.5R1＝
0.4 V.
（3）由法拉第电磁感应定律得感应电动势E＝
BLv
由闭合电路欧姆定律得E＝Uab＋Ir＝
0.5 V
联立解得v＝
1 m/s.

4．在图中R1＝14Ω，R2＝9Ω．当开关处于位置1时，电流表读数I1＝0.2A；当开关处于位
置2时，电流表读数I2＝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=I1（R1+r
）

当开关处于位置2时，根据闭合电路欧姆定律得：
E=I2（R2+r
）

代入解得：r=1Ω，
E=3V
答：电源的电动势E=3V，内电阻r=1Ω．

5．如图所示，E=l0V，r=1Ω，R1=R3=5Ω，R2=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

2
21
4VCRUERRr


，

C
qU
mgd

S
闭合后，

2
2
8VCRUERr

设带电粒子加速度为a，则
'CqU
mgmad
，

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（UC′－UC）＝4×10－4C

6．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=v0t

y=at
2
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．
7．如图所示电路，已知R3=4Ω，闭合电键，安培表读数为0.75A，伏特表读数为2V，经过
一段时间，一个电阻被烧坏(断路)，使安培表读数变为0.8A，伏特表读数变为3.2 V，问：

（1）
哪个电阻发生断路故障？

（2）R
1
的阻值是多少？

（3）能否求出电源电动势E和内阻r
？如果能，求出结果；如果不能，说明理由．

【答案】（1）R2被烧断路（2）4Ω（3）只能求出电源电动势E而不能求出内阻
r，E=4V
【解析】
【分析】
【详解】
（1）由于发生故障后，伏特表和安培表有示数且增大，说明外电阻增大，故只能是R2被
烧断了．

（2）R2被烧断后，电压表的示数等于电阻R1两端的电压，则1113.240.8URI.。
（3）第一种情况下，有：电阻R3两端的电压为：U3=I1R1-U1=0.75×4-2=1V，通过电阻R3的
电流为33310.25A4UIR，根据闭合电路欧姆定律得：E=I1R1+（I1+I3）（R4+r）
第二情况下，有E=U1′+I1′（R4+r）
代入可得：E=3+（R4+r）
E=3.2+0.8（R4+r
）

解得：
E=4V
，

R4+r=1Ω
，

由于R4未知，故只能求出电源电动势E而不能求出内阻r。
【名师点睛】
本题闭合电路的欧姆定律的应用以及电路的分析和计算问题，注意解题时要注意有两种情
况，根据闭合电路欧姆定律列出两个方程，求解电动势或内阻，是常用的方法；此题同时
给了我们一个测量电动势的方法
.

8．如图所示，导体杆ab的质量为0.02kg，电阻为2，放置在与水平面成30o角的光滑
倾斜金属导轨上，导轨间距为0.5m且电阻不计，系统处于垂直于导轨平面向上的匀强磁
场中，磁感应强度为0.2T，电源内阻为1，通电后杆能静止于导轨上，g取10m/s2。
求：
（1）电源电动势E；
（2）若突然将磁场反向，求反向后瞬间导体杆的加速度。（不计磁场反向引起的电磁感应
效应）

【答案】
(1) 3VE (2)
2
10m/sa

【解析】
【详解】
（1）开关闭合，通电导体棒受重力、安培力、支持力而处于静止状态，受力示意图如下：


沿斜面方向受力平衡：
sin30oBILmg

①

根据欧姆定律：
E
IRr

②

联立①、②解得：
3VE

③

（2）磁场反向后，导体棒将沿导轨向下加速运动，受力示意图如下

由牛顿第二定律：
sin30oBILmgma
④

解得：
2
10m/sa
（沿导轨平面向下） ⑤

9．电路图如图甲所示，图乙中图线是电路中电源的路端电压随电流变化的关系图象，滑动
变阻器的最大阻值为15 Ω，定值电阻R0＝3 Ω．

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高考物理闭合电路的欧姆定律题20套(带答案)含解析

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高考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．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．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。

(物理)物理闭合电路的欧姆定律题20套(带答案)及解析

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（物理）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：212qU 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 =2．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 rR =+，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 =====⨯；3．如图所示的电路中，电源的电动势12E V =，内阻未知，18R =Ω，2 1.5R =Ω，L 为规格“3V ，3W ”的灯泡，开关S 断开时，灯泡恰好正常发光．（不考虑温度对灯泡电阻的影响）试求：（1）灯泡的额定电流和和灯丝电阻； （2）电源的内阻；（3）开关S 闭合时，灯泡实际消耗的功率． 【答案】（1）1A 3Ω （2）1Ω （3）0.48W 【解析】（1）灯泡的额定电流 000313P I A A U ===，灯丝电阻2003L U R P ==Ω； （2）断开S 时，灯L 正常发光，即10I I =，根据闭合电路欧姆定律01L E I R R r =++（），得()1012()8311L E r R R I =-+=-+Ω=Ω； （3）闭合S 时，设外电路总电阻为R 外，223 1.513 1.5L L R R R R R ⨯==Ω=Ω++并；所以1189R R R =+=Ω+Ω=Ω外并； 设干路电流为I 总，则121.291E I A A R r ===++总外； 灯两端的电压L U ，则221.21 1.2L L L R R U I V V R R ==⨯=+总；灯的实际功率为L P ：21.2 1.20.483L L L U P W W R ⨯===． 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．4．如图所示，某一新型发电装置的发电管是横截面为矩形的水平管道，管道宽为d ，管道高度为h ，上、下两面是绝缘板，前后两侧M N 、是电阻可忽略的导体板，两导体板与开关S 和定值电阻R 相连。

高中物理闭合电路的欧姆定律及其解题技巧及练习题(含答案)

高中物理闭合电路的欧姆定律及其解题技巧及练习题(含答案)

高中物理闭合电路的欧姆定律及其解题技巧及练习题(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．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。

【物理】物理闭合电路的欧姆定律练习题含答案及解析

【物理】物理闭合电路的欧姆定律练习题含答案及解析

【物理】物理闭合电路的欧姆定律练习题含答案及解析一、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．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。