【題目】傳感器是把非電學(xué)量(如速度、溫度、壓力等)的變化轉(zhuǎn)換成電學(xué)量的變化的一種元件,在自動控制中有著相當(dāng)廣泛的應(yīng)用。有一種測量人的體重的電子秤,其測量部分的原理圖如圖中的虛線框所示,它主要由壓力傳感器R(電阻值會隨所受壓力大小發(fā)生變化的可變電阻)和顯示體重大小的儀表A(實質(zhì)是理想電流表)組成。壓力傳感器表面能承受的最大壓強(qiáng)為1×107Pa,且已知壓力傳感器R的電阻與所受壓力的關(guān)系如表所示。設(shè)踏板和壓桿的質(zhì)量可以忽略不計,接通電源后,壓力傳感器兩端的電壓恒為4.8V,取g=10m/s2。請作答:
(1)該秤零點(即踏板空載時)的刻度線應(yīng)標(biāo)在電流表刻度盤何處?
(2)如果某人站在該秤踏板上,電流表刻度盤的示數(shù)為20mA,則這個人的質(zhì)量是多少?
【答案】(1)應(yīng)標(biāo)在電流表刻度盤1.6×10-2A處(2)50kg
【解析】
(1)由壓力傳感器R的電阻與所受壓力的關(guān)系如表中所示,可得:F=0,R=300Ω,由閉合電路歐姆定律:
即該秤零起點(即踏板空載時)的刻度線應(yīng)標(biāo)在電流表刻度盤1.6×10-2A處
(2)由閉合電路歐姆定律:
由表中數(shù)據(jù)得,F=500N,由G=mg,得m=50kg
如果某人站在該秤踏板上,電流表刻度盤的示數(shù)為20mA,則此人的體重是50kg。
答:(1)應(yīng)標(biāo)在電流表刻度盤1.6×10-2A處(2)50kg
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【題目】如圖,空間中存在一勻強(qiáng)磁場區(qū)域,磁場方向與豎直面(紙面)垂直,磁場的上、下邊界(虛線)均為水平面;紙面內(nèi)磁場上方有一個正方形導(dǎo)線框abcd,其上、下兩邊均為磁場邊界平行,邊長小于磁場上、下邊界的間距.若線框自由下落,從ab邊進(jìn)入磁場時開始,直至ab邊到達(dá)磁場下邊界為止,線框下落的速度大小可能( 。
A. 始終減小 B. 始終不變 C. 始終增加 D. 先減小后增加
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【題目】如圖甲所示是一種速度傳感器的工作原理圖,在這個系統(tǒng)中 B 為一個能發(fā)射超聲波的固定小盒子,工作時小盒子 B 向被測物體發(fā)出短暫的超聲波脈沖,脈沖被運動的物體反射后又被 B 盒接收,從 B 盒發(fā)射超聲波開始計時,經(jīng)時間t0再次發(fā)射超聲波脈沖,圖乙是連續(xù)兩次發(fā)射的超聲波的位移-時間圖象,則下列說法正確的是( )
A. 超聲波的速度為
B. 超聲波的速度為
C. 物體的平均速度為
D. 物體的平均速度為
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【題目】如圖所示,平行光滑金屬導(dǎo)軌ab、cd位于豎直平面內(nèi)兩導(dǎo)軌間距L=0.1m。在ac間接有一阻值R=0.08Ω的電阻,水平放置的導(dǎo)體棒PQ質(zhì)量m=0.1kg、電阻r=0.02Ω,其它電阻不計。導(dǎo)體棒PQ由靜止開始下落(始終與導(dǎo)軌緊密接觸),當(dāng)下落h=0.45m的高度時,進(jìn)入方向水平且與導(dǎo)軌平面垂直的沿y方向逐漸減小而x方向不變的磁場,若導(dǎo)體棒在磁場中以9m/s2的加速度做勻加速直線運動,不計空氣阻力,g=10m/s2,求:
(1)導(dǎo)體棒進(jìn)入磁場時的速度大小v0;
(2)導(dǎo)體棒從進(jìn)入磁場下落1m的過程中,電阻r上產(chǎn)生的熱量Qr;
(3)磁感強(qiáng)度B隨y變化的函數(shù)關(guān)系。
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【題目】研究光電效應(yīng)現(xiàn)象的實驗電路如圖所示,A、K為光電管的兩個電極。已知該光電管陰極K的極限頻率為0,元電荷電量為,普朗克常量為。現(xiàn)用頻率為(vv0)的光照射陰極K,則下列說法正確的是( 。
A.將滑片P向右滑動,可增大光電子的最大初動能
B.若兩電極間電壓為,則到達(dá)陽極A的光電子最大動能為
C.將滑片P向右滑動,則電流表的示數(shù)一定會不斷增大
D.將電源正負(fù)極對調(diào),當(dāng)兩電極間的電壓大于時,電流表的示數(shù)為0
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【題目】某研究性學(xué)習(xí)小組設(shè)計如圖甲所示的電路來測定電源的電動勢E、內(nèi)阻r及待測電阻Rx的阻值,通過改變滑動變阻器的阻值,記錄多組電壓表V1、V2及電流表A的讀數(shù),并描點作圖得到如圖乙所示的a、b兩條U-I圖線。
(1)由電壓表V1與電流表A的示數(shù)描繪的U-I圖線是圖乙中的___________(選填“a”或“b”)
(2)由圖乙可得,電源電動勢E=___________V,內(nèi)阻r=___________Ω,待測電阻Rx=___________Ω。(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)
(3)在滑動變阻器觸頭滑動的過程中,電壓表V1、V2讀數(shù)變化量分別用、表示電源內(nèi)阻為r,定值電阻日Rx,則=___________(用題中物理量符號表示)
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【題目】在垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場B中,有不計重力的a、b兩個帶電粒子,在紙面內(nèi)做勻速圓周運動,運動方向和軌跡示意如圖所示。下列說法正確的是( )
A.a、b兩粒子所帶電性相同
B.a粒子所帶的電荷量較大
C.a粒子運動的速率較大
D.a粒子所做圓周運動的周期較長
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【題目】如圖所示是氫原子的能級圖,處于n=4激發(fā)態(tài)的氫原子向低能級躍遷時,可以輻射出不同頻率的光子,則( 。
A.處于n=4激發(fā)態(tài)的一個氫原子向下躍遷,最多可以產(chǎn)生6種不同頻率的光子
B.從n=4能級躍遷到n=1能級釋放的光子波長最小,康普頓效應(yīng)最明顯
C.處于n=4能級的氫原子可以吸收任意頻率的紫外線,并發(fā)生電離
D.氫原子由n=4能級躍遷到n=3能級時,氫原子能量減小,核外電子動能增加
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【題目】在電磁感應(yīng)現(xiàn)象中,感應(yīng)電動勢分為動生電動勢和感生電動勢兩種。產(chǎn)生感 應(yīng)電動勢的那部分導(dǎo)體就相當(dāng)于“電源”,在“電源”內(nèi)部非靜電力做功將其它形式 的能轉(zhuǎn)化為電能。
(1)利用圖甲所示的電路可以產(chǎn)生動生電動勢。設(shè)勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,金屬棒ab的長度為L,在外力作用下以速度v水平向右勻速運動。此時金屬棒中電子所受洛侖茲力f沿棒方向的分力f1即為“電源”內(nèi)部的非靜電力。設(shè)電子的電荷量為e。
a.請根據(jù)電子受力情況,在圖中畫出包含f和f1的力的平行四邊形,并求出電子從棒的一端運動到另一端的過程中f1做的功;
b.根據(jù)電動勢的定義,求金屬棒產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢。
(2)均勻變化的磁場會在空間激發(fā)感生電場,該電場為渦旋電場,其電場線是一系列 同心圓,單個圓上的電場強(qiáng)度大小處處相等,如圖乙所示。在某均勻變化的磁場 中,將一個半徑為r的金屬圓環(huán)置于相同半徑的電場線位置處。從圓環(huán)的兩端點a、b引出兩根導(dǎo)線,與阻值為R的電阻和內(nèi)阻不計的電流表串接起來,如圖丙所示。金屬圓環(huán)的電阻為R0,圓環(huán)兩端點a、b間的距離可忽略不計,除金屬圓環(huán)外其他部分均在磁場外。此時金屬圓環(huán)中的自由電子受到的感生電場力F即為非靜電力。若電路中電流表顯示的示數(shù)為I,電子的電荷量為e,求:
a.金屬圓環(huán)中自由電子受到的感生電場力F的大;
b.分析說明在感生電場中能否象靜電場一樣建立“電勢”的概念。
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