【志鴻優(yōu)化設(shè)計(jì)】（江蘇專用）2014屆高考物理 第十章交變電流 傳感器第三節(jié)傳感器練習(xí)

1、課時(shí)作業(yè)45傳感器一、單項(xiàng)選擇題（每題6分，共18分）1如圖所示，R1為定值電阻，R2為負(fù)溫度系數(shù)的熱敏電阻（負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻是指阻值隨溫度的升高而減小的熱敏電阻），L為小燈泡，當(dāng)溫度降低時(shí)（）AR1兩端的電壓增大 B電流表的示數(shù)增大C小燈泡的亮度變強(qiáng) D小燈泡的亮度變?nèi)?電磁流量計(jì)廣泛應(yīng)用于測(cè)量可導(dǎo)電流體（如污水）在管中的流量（在單位時(shí)間內(nèi)通過(guò)管內(nèi)橫截面的流體的體積）。為了簡(jiǎn)化，假設(shè)流量計(jì)是如圖所示的橫截面為長(zhǎng)方形的一段管道，其中空部分的長(zhǎng)、寬、高分別為圖中的a、b、c，流量計(jì)的兩端與輸送液體的管道相連接（圖中虛線）。圖中流量計(jì)的上下兩面是金屬材料，前后兩面是絕緣材料，現(xiàn)于流量計(jì)所在處加磁

2、感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)方向垂直于前后兩面。當(dāng)導(dǎo)電液體穩(wěn)定地流經(jīng)流量計(jì)時(shí)，在管外將流量計(jì)上、下兩表面分別與一串接了電阻R的電流表的兩端連接，I表示測(cè)得的電流值。已知流體的電阻率為，不計(jì)電流表的內(nèi)阻，則可求得流量為（）A（bR） B（aR）C（cR） D（R）3如圖所示為一測(cè)定液面高低的傳感器示意圖，A為固定的導(dǎo)體芯，B為導(dǎo)體芯外面的一層絕緣物質(zhì)，C為導(dǎo)電液體，把傳感器接到圖示電路中，已知靈敏電流表指針偏轉(zhuǎn)方向與電流方向相同。如果發(fā)現(xiàn)指針正向右偏轉(zhuǎn)，則導(dǎo)電液體的深度h變化為（）Ah正在增大 Bh正在減小Ch不變 D無(wú)法確定二、多項(xiàng)選擇題（每題8分，共24分）4如圖所示，R1、R2為定值電阻，

3、L為小燈泡，R3為光敏電阻，當(dāng)照射光強(qiáng)度增大時(shí)（）A電壓表的示數(shù)增大BR2中電流減小C小燈泡的功率增大D電路的路端電壓增大5如圖所示是一種延時(shí)開關(guān)，當(dāng)S1閉合時(shí)，電磁鐵F將銜鐵D吸下，C線路接通。當(dāng)S1斷開時(shí)，由于電磁感應(yīng)作用，D將延遲一段時(shí)間才被釋放。則（）A由于A線圈的電磁感應(yīng)作用，才產(chǎn)生延時(shí)釋放D的作用B由于B線圈的電磁感應(yīng)作用，才產(chǎn)生延時(shí)釋放D的作用C如果斷開B線圈的電鍵S2，無(wú)延時(shí)作用D如果斷開B線圈的電鍵S2，延時(shí)將變長(zhǎng)6家用電熱滅蚊器中電熱部分的主要部件是PTC元件，PTC元件是由酞酸鋇等半導(dǎo)體材料制成的電阻器，其電阻率與溫度的關(guān)系如圖所示，由于這種特性，PTC元件具有發(fā)熱、控溫

4、兩重功能，對(duì)此以下說(shuō)法中正確的是（）A通電后其功率先增大后減小B通電后其功率先減小后增大C當(dāng)其產(chǎn)生的熱量與散發(fā)的熱量相等時(shí)，溫度保持在t1至t2的某一值不變D當(dāng)其產(chǎn)生的熱量與散發(fā)的熱量相等時(shí)，溫度保持在t1或t2不變?nèi)?、非選擇題（分值依次為18分、20分、20分）7如圖所示，厚度為h、寬為d的導(dǎo)體板放在垂直于它的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的均勻磁場(chǎng)中，當(dāng)電流通過(guò)導(dǎo)體板時(shí)，在導(dǎo)體板的上側(cè)面A和下側(cè)面A之間會(huì)產(chǎn)生電勢(shì)差，這種現(xiàn)象稱為霍爾效應(yīng)。實(shí)驗(yàn)表明，當(dāng)磁場(chǎng)不太強(qiáng)時(shí)電勢(shì)差U、電流I和磁感應(yīng)強(qiáng)度B的關(guān)系為Uk，式中的比例系數(shù)k稱為霍爾系數(shù)?；魻栃?yīng)可解釋如下：外部磁場(chǎng)的洛倫茲力使運(yùn)動(dòng)的電子聚集在導(dǎo)體板的一側(cè)，在

5、導(dǎo)體板的另一側(cè)出現(xiàn)多余的正電荷，從而形成橫向電場(chǎng)，橫向電場(chǎng)對(duì)電子施加與洛倫茲力方向相反的靜電力，當(dāng)靜電力與洛倫茲力達(dá)到平衡時(shí)，導(dǎo)體板上下兩側(cè)之間就會(huì)形成穩(wěn)定的電勢(shì)差。設(shè)電流I是由電子定向流動(dòng)形成的，電子的平均定向速度為v，電荷量為e，回答下列問(wèn)題：（1）達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)，導(dǎo)體板上側(cè)面A的電勢(shì)_下側(cè)面A的電勢(shì)（填“高于”“低于”或“等于”）。（2）電子所受的洛倫茲力的大小為_。（3）當(dāng)導(dǎo)體板上下兩側(cè)之間的電勢(shì)差為U時(shí)，電子所受的靜電力的大小為_。（4）由靜電力和洛倫茲力平衡的條件，證明霍爾系數(shù)k，其中n代表導(dǎo)體板單位體積中電子的個(gè)數(shù)。8如圖所示為一種加速度儀的示意圖。質(zhì)量為m的振子兩端連有勁度系數(shù)

6、均為k的輕彈簧，電源的電動(dòng)勢(shì)為E，不計(jì)內(nèi)阻，滑動(dòng)變阻器的總阻值為R，有效長(zhǎng)度為L(zhǎng)，系統(tǒng)靜止時(shí)滑動(dòng)觸頭位于滑動(dòng)變阻器正中，這時(shí)電壓表指針恰好在刻度盤正中。求：（1）系統(tǒng)的加速度a（以向右為正）和電壓表讀數(shù)U的函數(shù)關(guān)系式。（2）將電壓表刻度改為加速度刻度后，其刻度是均勻的還是不均勻的？為什么？（3）若電壓表指針指在滿刻度的3/4位置，此時(shí)系統(tǒng)的加速度大小和方向如何？9現(xiàn)有熱敏電阻、電爐絲、電源、電磁繼電器、滑動(dòng)變阻器、開關(guān)和導(dǎo)線若干。如圖所示，試設(shè)計(jì)一個(gè)溫控電路。要求溫度低于某一溫度時(shí)，電爐絲自動(dòng)通電供熱，超過(guò)某一溫度時(shí)，又可以自動(dòng)斷電，畫出電路圖說(shuō)明工作過(guò)程。參考答案 1C解析：R2與燈L并聯(lián)后

7、與R1串聯(lián)，與電源構(gòu)成閉合電路，當(dāng)熱敏電阻溫度降低時(shí)，電阻R2增大，外電路電阻增大，電流表讀數(shù)減小，燈L電壓增大，燈泡亮度變強(qiáng)，R1兩端電壓減小，故C正確，其余各項(xiàng)均錯(cuò)。2A解析：根據(jù)BqvqE可得上下兩板間電勢(shì)差為UEcBvc，流量計(jì)內(nèi)流體的電阻所以I，流量QvSvbc，可得流量為（bR）。3B解析：由電源極性及電流方向可知，A、B構(gòu)成的電容器上的電荷量減小，據(jù)C，電容C在減小，可推知正對(duì)面積S減小，即h在減小。4ABC解析：當(dāng)光強(qiáng)度增大時(shí)，R3阻值減小，外電路電阻隨R3的減小而減小，R1兩端電壓因干路電流增大而增大，同時(shí)內(nèi)電壓增大，故電路路端電壓減小，而電壓表的示數(shù)增大，A項(xiàng)正確，D項(xiàng)錯(cuò)誤

8、；由路端電壓減小，而R1兩端電壓增大知，R2兩端電壓必減小，則R2中電流減小，故B項(xiàng)正確；結(jié)合干路電流增大知流過(guò)小燈泡的電流必增大，則小燈泡的功率增大，C項(xiàng)正確。5BC6AC解析：根據(jù)PTC元件的電阻率隨溫度變化的曲線，可知在常溫下，它的電阻是相當(dāng)小的，通入電流以后，隨著溫度的升高，其電阻率先變小后增大，那么它的功率先變大，后變小，溫度保持在t1至t2的某一值不變，這時(shí)電路處于穩(wěn)定狀態(tài)，如果溫度再升高，電阻率變大，導(dǎo)致電流變小，溫度就會(huì)降下來(lái)；如果溫度降低，電阻率減小，導(dǎo)致電流變大，溫度就會(huì)升上去，所以本題答案為A、C。7答案：（1）低于（2）evB（3）e（4）見(jiàn)解析解析：（1）首先分析電流

9、通過(guò)導(dǎo)體板時(shí)的微觀物理過(guò)程。由于導(dǎo)體板放在垂直于它的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，電流是電子的定向運(yùn)動(dòng)形成的，電流方向從左到右，電子運(yùn)動(dòng)的方向從右到左。根據(jù)左手定則可判斷電子受到的洛倫茲力的方向向上，電子向A板聚集，A板出現(xiàn)多余的正電荷，所以A板電勢(shì)低于A板電勢(shì)，應(yīng)填“低于”。（2）電子所受洛倫茲力的大小為fevB（3）橫向電場(chǎng)可認(rèn)為是勻強(qiáng)電場(chǎng)，電場(chǎng)強(qiáng)度E，電子所受電場(chǎng)力的大小為FeEe（4）電子受到橫向靜電力與洛倫茲力的作用，由二力平衡得eevB可得UhvB通過(guò)導(dǎo)體的電流微觀表達(dá)式為Inevdh由題目給出的霍爾效應(yīng)公式Uk，得hvBk得k8答案：見(jiàn)解析解析：（1）當(dāng)振子向左偏離中間位置x距離時(shí)，由牛頓第二定律得2kxma電壓表的示數(shù)為UE由以上兩式解得a（E2U）（2）均勻，因?yàn)榧铀俣萢與電壓表示數(shù)U是一次函數(shù)（線性關(guān)系）。（3）當(dāng)滑動(dòng)觸頭滑到最右端時(shí)，電壓表最大示數(shù)UmaxE，電壓表指針指在滿刻度的3/4位置時(shí)，UE代入式解得a方向向左。9答案：見(jiàn)解析解析：熱敏電阻R1與滑動(dòng)變阻