【物理】 物理闭合电路的欧姆定律专题练习(及答案)
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S1闭合、S2断开时，电炉消耗功率为684W；S1、S2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）S1、S2闭合时，流过电解槽的电流大小；
（3）S1、S2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）S1闭合，S2断开时电炉中电流I0?电源电动势E?I0(R?r)?120V； （2）S1、S2都闭合时电炉中电流为IB?电源路端电压为U?IRR?95V 流过电源的电流为I?P1?6A RP2?5A RE?U?25A r流过电槽的电流为IA?I?IB?20A； （3）电解槽消耗的电功率PA?IAU?1900W
2'电解槽内热损耗功率P热?IAr?200W
电解槽转化成化学能的功率为PA?P化?P热?1700W．
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．爱护环境，人人有责；改善环境，从我做起；文明乘车，低碳出行。随着冬季气候的变化，12月6号起，阳泉开始实行机动车单双号限行。我市的公交和出租车，已基本实现全电动覆盖。既节约了能源，又保护了环境。电机驱动的原理，可以定性简化成如图所示的电路。在水平地面上有B?5T的垂直于平面向里的磁场，电阻为1Ω的导体棒ab垂直放在宽度为0.2m的导体框上。电源E是用很多工作电压为4V的18650锂电池串联而成的，不计电源内阻及导体框电阻。接通电源后ab恰可做匀速直线运动，若ab需要克服400N的阻力做匀速运动，问：
（1）按如图所示电路，ab会向左还是向右匀速运动？ （2）电源E相当于要用多少节锂电池串联？
【答案】（1）向右；（2）100节 【解析】 【分析】 【详解】
(1)电流方向由a到b，由左手定则可知导体棒ab受到向右的安培力，所以其向右匀速运动。
(2)ab做匀速运动，安培力与阻力相等，即
BIL?F阻?400N
解得
I?400A
则
U?IR?400V
电源E相当于要用锂电池串联节数
n?
U400??100节 E43．电源的电动势为4.8V、外电阻为4.0Ω时，路端电压为4.0V。如果在外电路并联一个6.0Ω的电阻，路端电压是多大？ 【答案】3.6V 【解析】 【详解】
由题意可知当外电阻为4.0Ω时，根据欧姆定律可知电流
I?由闭合电路欧姆定律
U外4?A?1.0A R4E?I(R?r)
代入数据解得r=0.8Ω
当外电路并联一个6.0Ω的电阻时
R并?电路中的总电流
4?6?2.4? 4?6I??所以路端电压
E4.8?A=1.5A R并?r2.4?0.8U??I?R并?1.5?2.4V?3.6V
4．如图所示，在A、B两点间接一电动势为4V，内电阻为1?的直流电源，电阻
R1、R2、R3的阻值均为4?，电容器的电容为30?F，电流表内阻不计，当电键S闭合
时，求：
（1）电流表的读数． （2）电容器所带的电量．
（3）断开电键S后，通过R2的电量．
【答案】（1）0.8A；（2）9.6?10?5C；（3）4.8?10?5C 【解析】
试题分析：当电键S闭合时，电阻R1、R2被短路．根据欧姆定律求出流过R3的电流，即电流表的读数．电容器的电压等于R3两端的电压，求出电压，再求解电容器的电量．断开电键S后，电容器通过R1、R2放电，R1、R2相当并联后与R3串联．再求解通过R2的电量．
（1）当电键S闭合时，电阻R1、R2被短路．根据欧姆定律得： 电流表的读数I?E4?A?0.8A R3?r4?1?6?5（2）电容器所带的电量Q?CU3?CIR3?30?10?0.8?4C?9.6?10C
（3）断开电键S后，电容器相当于电源，外电路是R1、R2相当并联后与R3串联．由于
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