M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Pr，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)Ir: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Pr：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。【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F=BIL安I二I—I二2A总MF=mgsin37°=6N安二P二P-12R二7.2W出M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=4VCR+-+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(UC，-UC)=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UC=6Vc22C设电容器的电量为Q,则Q=CUC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UCf=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=-0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)。直流电机的线圈电阻R=0.25Q,闭合开关后，直流电机正常工作，电流表的示数/=2A,求：(1)电源的电动势E及内阻r；(2)直流电机输出功率P.4甲R202040.6TL【答案】(1)3V；0.50(2)3W【解析】【详解】(1)由图b可知E=3Vr=竺=0.50At(2)由电路的路端电压与负载的关系：U=E—Ir=2...
