题目列表(包括答案和解析)
6.如图所示,图甲为热敏电阻的Rt图象,图乙为用此热敏电阻R和继电器组成的一个简单恒温箱温控电路,继电器的电阻为100 Ω.当线圈的电流大于或等于20 mA时,继电器的衔铁被吸合.为继电器线圈供电的电池的电动势E=9.0 V,内阻可以不计.图中的“电源”是恒温箱加热器的电源.则
(1)应该把恒温箱内的加热器接在________(填“A、B端”或“C、D端”);
(2)如果要使恒温箱内的温度保持50 ℃,可变电阻R′的阻值应调节为________Ω.
答案:(1)A、B端 (2)260
解析:(1)恒温箱内的加热器应接在A、B端.当线圈中的电流较小时,继电器的衔铁在上方,恒温箱的加热器处于工作状态,恒温箱内温度升高.
(2)随着恒温箱内温度升高,热敏电阻R的阻值变小,则线圈中的电流变大,当线圈的电流大于或等于20 mA时,继电器的衔铁被吸到下方来,则恒温箱加热器与电源断开,加热器停止工作,恒温箱内温度降低.
随着恒温箱内温度降低,热敏电阻R的阻值变大,则线圈中的电流变小,当线圈的电流小于20 mA时,继电器的衔铁又被释放到上方,则恒温箱加热器又开始工作,这样就可以使恒温箱内保持在某一温度.
要使恒温箱内的温度保持50 ℃,即50 ℃时线圈内的电流为20 mA.由闭合电路欧姆定律I=,r为继电器的电阻.由图甲可知,50 ℃时热敏电阻的阻值为90 Ω,所以R′=-R-r=260 Ω.
5.(2010·宁波模拟)如图所示的电容式话筒就是一种电容式传感器,其原理是:导电性振动膜片与固定电极构成了一个电容器,当振动膜片在声压的作用下振动时,两个电极之间的电容发生变化,电路中电流随之变化,这样声信号就变成了电信号.则当振动膜片向右振动时( )
A.电容器电容值增大
B.电容器带电荷量减小
C.电容器两极板间的场强增大
D.电阻R上电流方向自左向右
答案:AC
解析:考查电容器的有关知识,电容器的电容大小的决定因素等.电容器的电容大小与两极板间的距离成反比,所以A对;因电容器所带电荷量Q=CU,而电压U不变,所以电荷量Q应该变大,电容器将被继续充电,电阻R上的电流方向向左,BD错误;根据匀强电场中场强和电势差的关系可得E=,故C对.本题难度中等.
4.压敏电阻的阻值随所受压力的增大而减小,有位同学利用压敏电阻设计了一个判断小车运动状态的装置,其工作原理如图(a)所示.将压敏电阻和一块挡板固定在绝缘小车上,中间放置一个绝缘重球.小车向右做直线运动过程中,电流表示数如图(b)所示.下列判断正确的是( )
A.从t1到t2时间内,小车做匀速直线运动
B.从t1到t2时间内,小车做加速度大的直线运动
C.从t2到t3时间内,小车做匀速直线运动
D.从t2到t3时间内,小车做匀加速直线运动
答案:BD
解析:由题图分析可知,t1到t2时间内电流增大,电阻减小,说明电阻受到的压力增大,小球做加速度增大的变加速运动,故B对;t2到t3时间内电流不变,电阻不变,说明电阻受到的压力不变,小球做匀加速直线运动.故D对.
3.(2010·淄博模拟)下面哪些技术涉及到传感器的应用( )
A.宾馆的自动门
B.工厂、电站的静电除尘
C.家用电饭煲的跳闸和保温
D.声控开关
答案:ACD
解析:宾馆的自动门采用了光电传感器,故选项A对;家用电饭煲的跳闸和保温采用了热电传感器,故选项C对;声控开关采用了声电传感器,故选项D对.
2.如图所示,R1是定值电阻,R2是负温度系数热敏电阻,L为小灯泡,当温度降低时( )
A.R1两端的电压增大
B.电流表的示数增大
C.小灯泡的亮度变小
D.小灯泡的亮度变大
答案:D
解析:由于R2是负温度系数热敏电阻,当温度降低时,R2电阻增大,电路总电阻增大,电流减小,电阻R1上的电压减小,选项A、B错误;由于总电压一定,灯泡与R2的总电压将增大,小灯泡亮度变大.所以选项C错误,D正确.
1.关于传感器的下列说法正确的是( )
A.所有传感器的材料都是由半导体材料做成的
B.金属材料也可以制成传感器
C.传感器主要是通过感知电压的变化来传递信号的
D.以上说法都不正确
答案:B
解析:半导体材料可以制成传感器,其他材料也可制成传感器,如金属氧化物氧化锰就可以制成温度计,所以A错,B正确,传感器不但能感知电压的变化,还能感受力、温度、光、声、化学成分等非电学量,所以C错.
14.(2010·四川理综)图甲所示电路中,A1、A2、A3为相同的电流表,C为电容器,电阻R1、R2、R3的阻值相同,线圈L的电阻不计.在某段时间内理想变压器原线圈内磁场的变化如图乙所示,则在t1-t2时间内( )
A.电流表A1的示数比A2的小
B.电流表A2的示数比A3的小
C.电流表A1和A2的示数相同
D.电流表的示数都不为零
答案:C
解析:理想变压器原线圈中的磁感应强度随时间均匀增加,穿过副线圈的磁通量也将随时间均匀增加,副线圈中产生恒定的感应电动势,副线圈中的电流为恒定电流,电感线圈对恒定电流无阻碍作用,因而电流表A1、A2的示数相同,C项正确,A、B选项均错;恒定电流不能通过电容器,因而电流表A3的示数为零,D项错误.
13.(2010·广东理综)图是某种正弦式交变电压的波形图,由图可确定该电压的( )
A.周期是0.01 s
B.最大值是311 V
C.有效值是220 V
D.表达式为v=220sin100πt(V)
答案:BC
解析:由图象知,该交变电压的周期为0.02 s,最大值为311 V,而有效值U== V=220 V,故A错,B、C正确;正弦交变电压的瞬时值表达式u=Umsin ωt=311sint(V)=311sin 100πt(V),故D选项错误.
12.如图所示,一个被x轴与曲线方程y=0.2sin x(m)所围的空间中存在着匀强磁场.磁场方向垂直纸面向里,磁感应强度B=0.2 T.正方形金属线框的边长是L=0.2 m,电阻是R=0.1 Ω,它的一边与x轴重合,在拉力F的作用下,以v=10 m/s的速度水平向右匀速运动.试求:
(1)拉力F的最大功率是多少?
(2)拉力F要做多少功才能把线框拉过磁场区?
(3)有位同学在老师的帮助下算出了曲线与x轴所围的面积为 m2.请你再帮他算出线框右边框通过磁场区域的过程中通过线框某一截面的电荷量.(结果保留两位有效数字)
答案:(1)1.6 W (2)4.8×10-2 J (3)7.6×10-2 C
解析:(1)当线框的一条竖直边运动到x=0.15 m处时,线圈的感应电动势最大.
Em=BLv=0.2×0.2×10 V=0.4 V
根据欧姆定律可得最大电流为Im==4 A
所以拉力F的最大值为Fm=ImLB=0.16 N
拉力F最大功率为Pm=Fmv=0.16×10 W=1.6 W.
(2)把线框拉过磁场区域时,因为有效切割长度是按正弦规律变化的,所以,线框中的电流也是按正弦规律变化的(有一段时间线框中没有电流).
电动势的有效值是E==0.2 V
通电时间为t= s=0.06 s
拉力做功W=t=0.048 J=4.8×10-2 J.
(3)通过线框截面的电荷量
q=Δt,而=,所以q=
当磁场全部进入线框内部时,通过线框截面的电荷量最多,qm== C=7.6×10-2 C.
11.(2010·皖南模拟)如图所示,图甲和图乙分别表示正弦脉冲波和方波的交变电流与时间的变化关系.若使这两种电流分别通过两个完全相同的电阻,则经过1 min的时间,两电阻消耗的电功之比W甲∶W乙为( )
A.1∶ B.1∶2
C.1∶3 D.1∶6
答案:C
解析:电功的计算,I要用有效值计算,图甲中,由有效值的定义得2R×2×10-2+0+2R×2×10-2=I12R×6×10-2,解得I1= A;图乙中,I的值不变I2=1 A,由W=UIt=I2Rt可以得到W甲∶W乙=1∶3.
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