9.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（单位时间内通过管内横截面的流体体积）．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流体的管道（图中虚线）相连接．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．当导电流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ρ，不计电流表的内阻，则可求得流量为（ ）
A．（bR＋ρ）B．（aR＋ρ）C．（cR＋ρ）D．（R＋ρ）
10.将如图所示装置安装在沿直轨道运动的火车车厢中，使杆沿轨道方向固定，就可以对火车运动的加速度进行检测．闭合开关S，当系统静止时，穿在光滑绝缘杆上的小球停在O点，固定在小球上的变阻器滑片停在变阻器BC的正中央，此时，电压表指针指在表盘刻度中央．当火车在水平方向有加速度时，小球在光滑绝缘杆上移动，滑片P随之在变阻器上移动，电压表指针发生偏转．已知，当火车向左加速运动时，电压表的指针向右偏．则：
（ ）
A．电压表指针向左偏，说明火车可能在向右做加速运动
B．电压表指针向右偏，说明火车可能在向右做加速运动
C．电压表指针向左偏，说明火车可能在向右做减速运动
D．电压表指针向左偏，说明火车可能在向左做加速运动
二、多选题
11.下面的技术涉及到传感器应用的有（ ）
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
12.高温超导限流器被公认为目前最好的且唯一行之有效的短路故障电流限制装置，中国科学院电工研究所完成了一种具有自主知识产权的高温超导限流器样机的研制工作，并在湖南进行并网挂机实验，超导限流器由超导部件和限流电阻并联组成，如图所示，超导部件有一个超导临界电流Ic，当通过限流器的电流I>Ic时，将造成超导体失超，从超导态（本题认为电阻为零）转变为正常态（本题认为是一个纯电阻），以此来限制电力系统故障电流，已知超导部件的正常态电阻为R1＝3Ω，超导临界电流Ic＝1.2A，限流电阻R2＝6Ω，小灯泡L上标有“6V 6W”，电源电动势E＝8V，内阻r＝2Ω，原来电路正常工作，现L突然发生短路，则（ ）
A．短路前通过R1的电流为A
B．超导部件将由超导态转为正常态
C．短路后通过R1的电流为A
D．短路后通过R1的电流为2A
13.如图所示为某商厦安装的光敏电阻自动计数器的示意图．其中A为光源，B为由电动机带动匀速运行的自动扶梯，R1为光敏电阻，R2为定值电阻．每当扶梯上有顾客经过，挡住由A射向R1的光线时，计数器就计数一次．此光电计数器的基本工作原理是（ ）
A．当有光照射R1时，信号处理系统获得低电压
B．当有光照射R1时，信号处理系统获得高电压
C．信号处理系统每获得一次低电压就计数一次
D．信号处理系统每获得一次高电压就计数一次
14.应用光敏电阻设计的光控自动照明电路实验中，下列说法正确的是（ ）
A．实验中利用了光敏电阻光照增强，电阻变大的特性
B．实验中利用了光敏电阻光照增强，电阻变小的特性
C．实验中二极管的作用是负向截止，正向导通
D．实验中二极管的作用是正向截止，负向导通
15.电容式话筒的保真度比动圈式话筒好，其工作原理如图下所示．Q是绝缘支架，薄金属膜M和固定电极N形成一个电容器，被直流电流充电．当声波使膜片振动时，电容发生变化，电路中形成变化的电流，在膜片向右运动的过程中，有（ ）
A．电容变大
B．电容变小
C．导线AB中有向左的电流
D．导线AB中有向右的电流
三、实验题
16.为了节能和环保，一些公共场所使用光控开关控制照明系统．光控开关可采用光敏电阻来控制，光敏电阻是阻值随着光的照度而发生变化的元件（照度可以反映光的强弱，光越强照度越大，照度单位为lx）．某光敏电阻Rp在不同照度下的阻值如下表：
（1）根据表中的数据，请在下图给定的坐标系中描绘出阻值随照度变化的曲线，并说明阻值随照度变化的特点；
（2）如图所示，当1,2两端所加电压上升至2V时，控制开关自动启动照明系统．请利用下列器材设计一个简单电路，给1,2两端提供电压，要求当天色渐暗照度降低至1.0lx时启动照明系统，在虚线框内完成电路原理图．（不考虑控制开关对所设计电路的影响）
提供的器材如下：
光敏电阻Rp（符号，阻值见上表）；
直流电源E（电动势3V，内阻不计）；
定值电阻：
R1＝10kΩ，R2＝20kΩ，R3＝40kΩ（限选其中之一并在图中标出）；
开关S及导线若干．
17.气体传感器利用物质的化学反应将某种气体的浓度转换成电信号输出，如图所示，B为将可燃气体或有毒气体（CO、CH4等）浓度转换为电信号的传感器，简称电子鼻，根据如下材料：
U＝220V的电源、排风扇M、继电器G、控制电源A、控制开关S，请设计一个家用自动排烟电路，并在图中完成连线图．
四、计算题
18.一种半导体材料称为“霍尔材料”，用它制成的元件称为“霍尔元件”，这种材料有可定向移动的电荷，称为“载流子”，每个载流子的电荷量大小为1个元电荷，即q＝1.6×10－19C，霍尔元件在自动检测、控制领域得到广泛应用，如录像机中用来测量录像磁鼓的转速、电梯中用来检测电梯门是否关闭以及自动控制升降电动机的电源的通断等．在一次实验中，一块霍尔材料制成的薄片宽＝1.0×10－2m、长＝4.0×10－2m、厚h＝1×10－3m，水平放置在竖直方向上的磁感应强度B＝1.5T的匀强磁场中，bc方向通有I＝3.0A的电流，如图所示，沿宽度产生1.0×10－5V的横向电压．
（1）假定载流子是电子，a、b两端中哪端电势较高？
（2）薄板中形成电流I的载流子定向运动的速率多大？
19.将金属块m用压缩的轻弹簧卡在一个矩形的箱中，如图所示，在箱子的上顶板和下底板装有压力传感器，箱子可以沿竖直轨道运动，当箱子以a＝2.0m/s2的加速度竖直向上做匀减速运动时，上顶板的压力传感器显示的压力为6.0N，下底板的压力传感器显示的压力为10.0N（g取10m/s2）．
（1）若上顶板压力传感器的示数是下底板压力传感器的示数的一半，试判断箱子的运动情况．
（2）要使上顶板压力传感器的示数为零，箱沿竖直方向运动的情况可能是怎样的？
20.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？
答案解析
1.【答案】D
【解析】
2.【答案】D
【解析】鼠标器中的传感器是红外线接收管，属于光传感器；火灾报警器中传感器是光电三极管，属于光传感器；测温仪用的是温度传感器；电子秤的敏感元件是应变片，是力传感器，D正确．
3.【答案】D
【解析】门打开R3减小，导致R总减小，I总增加，Ur和UR1变大，UR2＝E－（UR1＋Ur）减小，IR3＝I总－增加，电磁继电器磁性增强把衔铁拉下，红灯亮，绿灯灭，A、B、C均错误，D正确．
4.【答案】C
【解析】
5.【答案】B
【解析】宾馆的自动门是红外线传感器，A错；工厂、电站的静电除尘，利用异种电荷相互吸引，B对；家用电饭煲从炊饭到保温的自动切换，是利用的温度传感器，C错；声控开关利用的是灵敏度较高的驻极体电容传感器，D错．
6.【答案】A
【解析】设称重物时，在压力作用下使P下滑x，则有G＝kx①
滑动变阻器有效电阻R＝R0－R0②
由闭合电路欧姆定律有I＝③
由①②③得G＝（2－）kL.
7.【答案】C
【解析】根据电子秤的工作原理，可知当电子秤受到压力的作用时，会显示相应的大小，故使用的是压力传感器，故C正确．
8.【答案】A
【解析】霍尔效应形成的原因是带电粒子在磁场中受到洛伦兹力作用形成的，根据左手定则，金属导体中自由电子受到向下的洛伦兹力作用，向导体的下表面N运动，则导体的上表面M剩下正电荷，所以UM>UN.故选A.
9.【答案】A
【解析】
设管中流体的流速为u，则在Δt时间内流体在管中向前移动的距离为vΔt，这样如图所示中画线的流体在Δt时间内都将流过横截面．
设其横截面积为S，则画线的流体体积ΔV＝SvΔt.对于题干所给的流量计，横截面积S＝bc，故流过流量计的流量Q＝vbc，对于给定的流量计，b与c是常量，可见测流量实质上是测流速．当可导电流体稳定地流经流量计时，流体将切割磁感线，这样在流量计的上、下两面产生感应电动势E＝vBc，其中B是垂直于流量计前后两面的匀强磁场的磁感应强度，c是流过流量计流体的厚度，v是可导电流体在流量计中的流速．这样在管外将流量计上、下两表面分别与一串接了电阻R的电流表的两端连接，如图所示，则将有电流流过闭合电路．这个闭合电路中的电动势就是由可导电流体沿流量计流动切割磁感线而产
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