高中物理部分电路欧姆定律经典试题一、高考物理精讲题目电路欧姆定律部分1、如图A所示，发光竹蜻蜓是一种常见的儿童玩具，飞起来时会发光。 有同学将竹蜻蜓电路简化如下：如图B所示，一个半径为半径的金属圆，绕垂直于环平面并经过中心LOO Oωr的金属轴以恒定角速度旋转。 该环与三个导电辐条1 2 OP、OQ、OR的电阻连接，辐条彼此形成120°角。 在圆环内，在圆心角为120°的扇形区域，在转轴与圆环边缘之间存在磁感应强度为垂直环平面BO OM且N侧向下的均匀磁场。通过刷环和一个 1 2 LED (r) OP 灯可以看成是一个二极管，它发光时的电阻为 。 忽略环和其他阻力，当辐条进入磁场时开始计时。 （1）从顺磁感应线的方向看，当圆盘绕OO轴旋转时，LED灯可以向什么方向发光？ 如何在不改变玩具结构的情况下让LED灯发光更亮？ (2)求OP60°LED的辐条旋转一圈时流过灯的电流； (3)LED 求环每旋转一周，灯所消耗的电能。 22 4BLB L (12) (3) [答案] ) 逆时针； 增大角速度（8r32r【分析】1题分析：（）圆环旋转过程中，始终有导电轮辐切割磁力线，产生感应电动势，通过MN和MN形成闭环）由于二极管的单向导电性，只有当旋转轴为正极时，即根据右手定则产生指向圆心的感应电流时，二极管才会发光。 ，圆盘逆时针旋转，LED要使光线发光更亮，就需要增大感应电动势，即提高旋转速度，增大角速度 1 2E BL2 () 导电辐条切割。磁力线产生感应电动势2OPr，该点相当于电源的正极，该点为电源的负极，电源的内阻为r。 电源的外部是两个导体辐条和一个并联的二极管，即外部电阻为。 3E 3EI === 将流过闭环的电流 r4r+r312BL3 带入可得 23BL2I =4r8rI BL2 流过二极管的电流 =3 8r 3 () 在旋转过程中，有总是有导电辐条切割磁场线物理资源网，因此通过二极管的电流保持不变2。 完成一圈所需时间为 T2 4 IB L 因此二极管消耗的功率 Q=I' rT =( ) rT = 测试点：电磁感应串并联电路 2。如图A、水平放置一个半径为r的薄金属环，有垂直向上的均匀磁场，磁感应强度B与时间t的关系为B=kt（k>0，已知持续的）。dWR物理好资源网(原物理ok网)

E (1) 已知金属环的电阻为R，根据法拉第电磁感应定律，求出金属环的感应电动势和感应电流I； (2)麦克斯韦电磁理论认为，变化的磁场会在空间激发出电场。 该电场与静电场不同，称为感应电场。 或涡旋电场。 图A所示的磁场会在空间产生如图B所示的圆形涡旋电场，涡旋电场与金属环的电场线是同心圆。 金属环中的自由电荷在涡流电场的作用下定向运动，形成感应电流。 涡旋电场力F作为非静电力，其大小与涡旋电场强度E之间的关系W满足F=qE。 若转移电荷q时非静电力所做的功为W，则感应电动势E=。 感觉q 图片A 图片B 1 a． 请推导证明：金属环上某一点的场强为E=kr； 2 b. 经典物理学认为高中物理所有定律，金属的电阻来源于定向运动的自由电子与金属离子（即金属原子失去电子后的剩余部分）的碰撞。 当考虑大量自由电子的统计结果时，电子与金属离子的碰撞结果可视为对电子具有连续电阻的导体，其大小可表示为f=bv（b>0，且为已知常数）。 已知自由电子的电荷为e，金属环中自由电子的总数为N。展开你想象的翅膀，给出自由电子的合理运动模型，并据此求出感应金属环中的电流I。dWR物理好资源网(原物理ok网)

(3n1) 宏观和微观是相互关联的。 如果金属单位体积的自由电子数为 ，请根据 ( ) 和 2ρ n, b () 推导出金属的电阻率 与 的关系。 kπ 【答案】 (1) E = kπr2 I = (2) a． 参见分析； bI = (3)  =Sense R4π 【分析】试题分析 () 根据法拉第电磁感应定律和欧姆定律，可求解感应电流； ( ) 根据电流的定义和自由电子在电场力作用下沿环的运动，得到环电流的表达式； ( ) 利用前两题的结论，结合电阻定律，可以得到电阻率。 3π 2 B rπ 2 (1) 根据法拉第电磁感应定律，有： E kr 意义 ttE kπr2 意义。 根据欧姆定律，有：I==RR 2 ae()。 设金属环中自由电子的电荷为。 自由电子在电场力的作用下沿圆周运动。 电场力所做的功为：W=eE2πrW eE2πr。 解为：E = =2πrE 感测 ee。 又因为： E = kπr2 感觉为 1，所以： E = kr2 b． 假设电子沿金属环以速度v做匀速圆周运动，导体对电子的电阻为f=bv。 沿切线方向，根据牛顿第二定律：bveE01 又因：E 解为： v=2b2πr 4πb 电子匀速圆周运动的周期 TvkeNe kNe2，则 I = T 4πbπ 22k r kNe ( 3) 从(1)和(2)的结论可以看出=R4πb2πr 假设金属丝的截面积为S，则R=S2πrbS 所以Ne2 又因为N ＝S2πrnb 解为：   ne2 【亮点】 考察法拉第电磁感应定律的应用，掌握电路欧姆定律、电阻定律、电流的定义。 注意符号之间计算的正确性，物理模型的结构和物理定律的正确选择是解决问题的关键。 ． 3. 该图显示了由汽车电池、汽车灯和小型启动电机组成的电路。 电池内阻为0.05Ω，该电表可视为理想的电表。dWR物理好资源网(原物理ok网)

只开启时，电流代表 数高中物理所有定律，电压代表 数。 再次接通电源，启动128A电机，电流代表数。 求：1()汽车蓄电池的电动势； 2S()接通时，通过启动电机电流。 21 12.5V 2 50A 【答案】()() 1SR=U /I =1.2Ω 【分析】试题分析：()仅开机时，车灯电阻：，电源电动势：11 1 E=U +Ir= 12.5V1 2SU =IR=9.6VU =EU =2.9VI=U () 然后打开，车灯两端电压： ，电源内部电压，干路电流 22 2in 2 /r=58A，启动电机电流 I=58A-8A=50A。 测试起点：全电路欧姆定律【名师亮点】本题考查全电路欧姆定律的应用； 关键是要理解电路的结构，根据整个电路的欧姆定律列出两种情况下的方程，求解未知量。 4AB。 两地之间铺设通信电缆。 它由两根相互绝缘的统一电线组成，通常称为双LR电缆。 电缆的长度为两根线之间有电阻）； 绝缘层严重损坏，导致两根导线直接短路，称为短路故障。 假设导线AB之间只有一层绝缘层被损坏。 为了判断损坏类型，在两端均开路的前提下做了如下工作： 1AUB（）在地两端接一个恒压电源，在地两端接一个理想电压表，并测量电压以指示数字。 是乌巴乌。 U、同一电源两端接地，两端接一个理想电压表。 测量电压表示为 BdWR物理好资源网(原物理ok网)

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