【志鸿优化设计】（江苏专用）2014届高考物理 第十章交变电流 传感器第三节传感器练习

1、课时作业45传感器一、单项选择题（每题6分，共18分）1如图所示，R1为定值电阻，R2为负温度系数的热敏电阻（负温度系数热敏电阻是指阻值随温度的升高而减小的热敏电阻），L为小灯泡，当温度降低时（）AR1两端的电压增大 B电流表的示数增大C小灯泡的亮度变强 D小灯泡的亮度变弱2电磁流量计广泛应用于测量可导电流体（如污水）在管中的流量（在单位时间内通过管内横截面的流体的体积）。为了简化，假设流量计是如图所示的横截面为长方形的一段管道，其中空部分的长、宽、高分别为图中的a、b、c，流量计的两端与输送液体的管道相连接（图中虚线）。图中流量计的上下两面是金属材料，前后两面是绝缘材料，现于流量计所在处加磁

2、感应强度为B的匀强磁场，磁场方向垂直于前后两面。当导电液体稳定地流经流量计时，在管外将流量计上、下两表面分别与一串接了电阻R的电流表的两端连接，I表示测得的电流值。已知流体的电阻率为，不计电流表的内阻，则可求得流量为（）A（bR） B（aR）C（cR） D（R）3如图所示为一测定液面高低的传感器示意图，A为固定的导体芯，B为导体芯外面的一层绝缘物质，C为导电液体，把传感器接到图示电路中，已知灵敏电流表指针偏转方向与电流方向相同。如果发现指针正向右偏转，则导电液体的深度h变化为（）Ah正在增大 Bh正在减小Ch不变 D无法确定二、多项选择题（每题8分，共24分）4如图所示，R1、R2为定值电阻，

3、L为小灯泡，R3为光敏电阻，当照射光强度增大时（）A电压表的示数增大BR2中电流减小C小灯泡的功率增大D电路的路端电压增大5如图所示是一种延时开关，当S1闭合时，电磁铁F将衔铁D吸下，C线路接通。当S1断开时，由于电磁感应作用，D将延迟一段时间才被释放。则（）A由于A线圈的电磁感应作用，才产生延时释放D的作用B由于B线圈的电磁感应作用，才产生延时释放D的作用C如果断开B线圈的电键S2，无延时作用D如果断开B线圈的电键S2，延时将变长6家用电热灭蚊器中电热部分的主要部件是PTC元件，PTC元件是由酞酸钡等半导体材料制成的电阻器，其电阻率与温度的关系如图所示，由于这种特性，PTC元件具有发热、控温

4、两重功能，对此以下说法中正确的是（）A通电后其功率先增大后减小B通电后其功率先减小后增大C当其产生的热量与散发的热量相等时，温度保持在t1至t2的某一值不变D当其产生的热量与散发的热量相等时，温度保持在t1或t2不变三、非选择题（分值依次为18分、20分、20分）7如图所示，厚度为h、宽为d的导体板放在垂直于它的磁感应强度为B的均匀磁场中，当电流通过导体板时，在导体板的上侧面A和下侧面A之间会产生电势差，这种现象称为霍尔效应。实验表明，当磁场不太强时电势差U、电流I和磁感应强度B的关系为Uk，式中的比例系数k称为霍尔系数。霍尔效应可解释如下：外部磁场的洛伦兹力使运动的电子聚集在导体板的一侧，在

5、导体板的另一侧出现多余的正电荷，从而形成横向电场，横向电场对电子施加与洛伦兹力方向相反的静电力，当静电力与洛伦兹力达到平衡时，导体板上下两侧之间就会形成稳定的电势差。设电流I是由电子定向流动形成的，电子的平均定向速度为v，电荷量为e，回答下列问题：（1）达到稳定状态时，导体板上侧面A的电势_下侧面A的电势（填“高于”“低于”或“等于”）。（2）电子所受的洛伦兹力的大小为_。（3）当导体板上下两侧之间的电势差为U时，电子所受的静电力的大小为_。（4）由静电力和洛伦兹力平衡的条件，证明霍尔系数k，其中n代表导体板单位体积中电子的个数。8如图所示为一种加速度仪的示意图。质量为m的振子两端连有劲度系数

6、均为k的轻弹簧，电源的电动势为E，不计内阻，滑动变阻器的总阻值为R，有效长度为L，系统静止时滑动触头位于滑动变阻器正中，这时电压表指针恰好在刻度盘正中。求：（1）系统的加速度a（以向右为正）和电压表读数U的函数关系式。（2）将电压表刻度改为加速度刻度后，其刻度是均匀的还是不均匀的？为什么？（3）若电压表指针指在满刻度的3/4位置，此时系统的加速度大小和方向如何？9现有热敏电阻、电炉丝、电源、电磁继电器、滑动变阻器、开关和导线若干。如图所示，试设计一个温控电路。要求温度低于某一温度时，电炉丝自动通电供热，超过某一温度时，又可以自动断电，画出电路图说明工作过程。参考答案 1C解析：R2与灯L并联后

7、与R1串联，与电源构成闭合电路，当热敏电阻温度降低时，电阻R2增大，外电路电阻增大，电流表读数减小，灯L电压增大，灯泡亮度变强，R1两端电压减小，故C正确，其余各项均错。2A解析：根据BqvqE可得上下两板间电势差为UEcBvc，流量计内流体的电阻所以I，流量QvSvbc，可得流量为（bR）。3B解析：由电源极性及电流方向可知，A、B构成的电容器上的电荷量减小，据C，电容C在减小，可推知正对面积S减小，即h在减小。4ABC解析：当光强度增大时，R3阻值减小，外电路电阻随R3的减小而减小，R1两端电压因干路电流增大而增大，同时内电压增大，故电路路端电压减小，而电压表的示数增大，A项正确，D项错误

8、；由路端电压减小，而R1两端电压增大知，R2两端电压必减小，则R2中电流减小，故B项正确；结合干路电流增大知流过小灯泡的电流必增大，则小灯泡的功率增大，C项正确。5BC6AC解析：根据PTC元件的电阻率随温度变化的曲线，可知在常温下，它的电阻是相当小的，通入电流以后，随着温度的升高，其电阻率先变小后增大，那么它的功率先变大，后变小，温度保持在t1至t2的某一值不变，这时电路处于稳定状态，如果温度再升高，电阻率变大，导致电流变小，温度就会降下来；如果温度降低，电阻率减小，导致电流变大，温度就会升上去，所以本题答案为A、C。7答案：（1）低于（2）evB（3）e（4）见解析解析：（1）首先分析电流

9、通过导体板时的微观物理过程。由于导体板放在垂直于它的磁感应强度为B的匀强磁场中，电流是电子的定向运动形成的，电流方向从左到右，电子运动的方向从右到左。根据左手定则可判断电子受到的洛伦兹力的方向向上，电子向A板聚集，A板出现多余的正电荷，所以A板电势低于A板电势，应填“低于”。（2）电子所受洛伦兹力的大小为fevB（3）横向电场可认为是匀强电场，电场强度E，电子所受电场力的大小为FeEe（4）电子受到横向静电力与洛伦兹力的作用，由二力平衡得eevB可得UhvB通过导体的电流微观表达式为Inevdh由题目给出的霍尔效应公式Uk，得hvBk得k8答案：见解析解析：（1）当振子向左偏离中间位置x距离时，由牛顿第二定律得2kxma电压表的示数为UE由以上两式解得a（E2U）（2）均匀，因为加速度a与电压表示数U是一次函数（线性关系）。（3）当滑动触头滑到最右端时，电压表最大示数UmaxE，电压表指针指在满刻度的3/4位置时，UE代入式解得a方向向左。9答案：见解析解析：热敏电阻R1与滑动变阻