高二物理传感器及其应用综合检测试题(2)

5－12

线圈和铁芯1产生一个强的磁场，使铁芯2将铁芯2吸入线圈，此时铁芯2同样，控制器不输出控制电流(图中未画)将铁芯2拉回原位，从而关a为正，b为负，则铁芯2中A端和B

处输入的是正、负交变电流，铁芯2是否仍然吸入线圈？

解析：(1)利用安培定则判断，A端为S极，B端为N极．

(2)仍能吸入线圈，因为铁芯仍能被磁化，且磁化后的磁性总是与线圈发生相吸的作用．但与恒定电流产生的磁场相比，交变磁场强弱有变化，当磁性减弱的时刻弹簧会将铁芯2拉离线圈，因而会有振动而产生噪声．

答案：见解析

14. (10分)在科技活动中某同学利用自制的电子秤来称量物体的质量．如图5－13所示，托盘和弹簧的质量均不计，滑动变阻器的滑

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动端通过一水平绝缘轻杆与弹簧上端相连，当托盘中没有放物体时，电压表示数刚好为零．设滑动变阻器的总电阻为R，总长度为L，电源电动势为E，内阻为r，限流电阻的阻值为R0，弹簧的劲度系数为k，不计一切摩擦和其他阻力，电压表为理想电压表．当托盘上放上某物体时，电压表的示数为U，求此时所称量物体的质量．

a图5－14

(1)若传感器a的示数为14 N、b的示数为6.0 N，求此时汽车的加速度大小和方向．

(2)当汽车以怎样的加速度运动时，传感器a的示数为零．

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解析：(1)如图所示，依题意：左侧弹簧对滑块

向右的推力F1＝14 N，右侧弹簧对滑块的向左的推力

F2＝6.0 N.

滑块所受合力产生加速度a1，根据牛顿第二定律有

F1－F2＝ma1，得a1＝4 m/s2

a1与F1同方向，即向前(向右)．

(2)a传感器的读数恰为零，即左侧弹簧的弹力F1′＝0 N，因两弹簧相同，左弹簧伸长多少，右弹簧就缩短多少，所以右弹簧的弹力变为F2′＝20 N．滑块所受合力产生加速度为a2得F2′＝ma2，

解得：a2＝10 m/s2，方向向左．

答案：(1)4 m/s2 a1与F1同方向，即向前((2)10 m/s2，方向向左

16．(14分)如图5－15标有“3 V 0.9 W”的字样()，滑动变阻器R0上标有“10 Ω 1 A0～0.6 A，电压表的量程为0～3 V．求：

图5－15

(1)

a、b之间所加的电源电压最1 Ω，则该传感器就失去作a、b之间，闭合开关S，通过调节R0，来改变电路中的电流和R

两端的电压．检测记录如下：

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教师助手 学生帮手 家长朋友 可使用？此时a、b间所加的电压是多少？

23解析：(1)R传＝U2 Ω＝10 Ω， 传/P传0.9

0.9I传＝P传/U传＝A＝0.3 A. 3

(2)最大电流I＝I传＝0.3 A.

电源电压最大值Um＝U传＋U0，

U传为传感器的额定电压，U0为R0＝10 Ω时R0两端的电压，即U0＝I传R0＝0.3×10 V＝3 V，

故Um＝U传＋U0＝3 V＋3 V＝6 V.

(3)设实际检测时加在a、b间的电压为UR传′，根据第一次实验记录数据有：U＝I1R传′1

根据第二次实验记录数据有：U＝I2R传′代入数据解得：R传′＝9.5 Ω，U＝3 V.

传感器的电阻变化为ΔR＝R传－R传′Ω＝0.5 Ω＜1

Ω，

所以此传感器仍可使用．

答案：见解析

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