人教版高中物理选择性必修第二册第五章传感器模块综合微评课件（40页ppt）

(共40张PPT)
第五章　传感器
模块综合微评
A. 经甲图所示位置时，穿过线圈的磁通量为零
B. 经乙图所示位置时，通过线圈的电流改变方向
C. 经丙图所示位置时，通过线圈的电流最大
D. 经丁图所示位置时，穿过线圈的磁通量的变化率最大
D
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
解析：甲图与丙图中，线圈在中性面位置，穿过线圈的磁通量最大，穿过线圈的磁通 量的变化率为0，通过线圈的电流为0，故A、C错误；乙图与丁图中，AB和CD边运动 方向与磁感线方向垂直，切割磁感线，产生的感应电流最大，穿过线圈的磁通量的变 化率最大，通过线圈的电流不改变方向，故B错误，D正确.
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
A. 质子被加速后的最大速度随B、R的增大而增大
B. 质子被加速后的最大速度与B、R无关
C. 质子被加速后的最大速度随加速电压的增大而增大
D. 该回旋加速器也能用于加速α粒子
A
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
A. 线圈的自感作用
B. 电容器的本身特点
C. 电子做定向移动需要一定的时间
D. 以上答案都错误
解析：电容器放电的过程中电路中的电流增大，而线圈的电感会阻碍电流的变化，所 以电路中的电流只能逐渐增大.所以这时电容器开始放电，但电流不能立刻达到最大 值，而是直到电容器C放电完毕时电流才达到最大值，造成此现象的原因是线圈的自 感作用.故选A.
A
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
C. 1∶2 D. 2∶1
D
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
D
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
A. 粒子带正电
D. 粒子射出速度方向与水平夹角为60°
B
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
A. 线圈中感应电流之比为1∶4
B. 线圈中产生热量之比为1∶8
C. 沿运动方向作用在线框上的外力的功率之比为1∶4
D. 流过任一横截面的电荷量之比为1∶2
C
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
二、多选题（本题共3小题，每小题6分，共18分.在每小题给出的四个选项中， 有多个选项符合题目要求，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错或 不答的得0分）
BD
A. ab棒滑上右侧导轨前，ab棒和cd棒所受安培力大小之比为1∶1
B. ab棒滑上右侧导轨前，ab棒和cd棒所受安培力大小之比为2∶1
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
BD
A. 粒子在磁场中做圆周运动的周期T＝3t
B. 粒子在磁场中做圆周运动的半径r＝2R
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
ABD
A. 单刀双掷开关接1时金属棒做匀加速直线运动
B. 在t1＝5 s时金属棒的速度是10 m/s
C. 在t1＝5 s时电容器带的电荷量是2.0 C
D. 最后金属棒匀速直线运动的速度是12 m/s
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
三、实验题（本题共2小题，共15分）
11. （6分）在研究电磁感应现象的实验中，首先按图甲接线，以查明电流表指针的 偏转方向与电流方向之间的关系.然后按图乙将电流表与副线圈B连成一个闭合回路， 将原线圈A、电池、滑动变阻器和开关串联成另一个闭合电路.在图甲中，当闭合S 时，观察到电流表指针向左偏，不通电时电流表指针停在正中央.
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
（1）图乙中，S闭合后，将原线圈A移近副线圈B的过程中，电流表的指针将 .
解析：（1）由题图甲知，电流从电流表正接线柱流入时，指针左偏.题图乙中，当S 闭合，原线圈A移近副线圈B的过程中，穿过副线圈B向上的磁通量增加，由楞次定律 知副线圈B中感应电流的磁场方向向下，所以电流从电流表负接线柱流入，此时指针 右偏.
右偏
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
（2）如图乙所示，原线圈A放在B附近不动时，指针将 .
解析：（2）当原线圈A放在副线圈B附近不动时，穿过副线圈B的磁通量不变，没有 感应电流产生，所以电流表指针不偏转.
（3）原线圈A放在B附近不动，突然切断开关S，电流表指针将 .（均填“左 偏”“右偏”或“不偏”）
解析：（3）同样的判断方法，原线圈A放在副线圈B附近不动时，切断开关S，电流 表指针将左偏.
不偏　
左偏　
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
12. （9分）某同学要测量一均匀新材料制成的热敏电阻的阻值.步骤如下：
（1）用游标为20分度的卡尺测量其长度如图1，由图可知其长度为 mm.
解析：（1）游标卡尺的主尺读数为52 mm，游标读数为6×0.05 mm＝0.30 mm，所 以最终读数为52.30 mm.
52.30
（2）用螺旋测微器测量其直径如图2，由图可知其直径为 　mm.
4.300
解析：（2）螺旋测微器固定刻度为4 mm，可动刻度为30.0×0.01 mm＝0.300 mm， 所以最终读数为4.300 mm.
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
（3）该同学准备设计实验研究热敏电阻阻值随温度的变化规律，现有以下实验 器材：
A. 热敏电阻（常温下约300 Ω）
B. 温度计
C. 电流表A1（60 mA，约10 Ω）
D. 电流表A2（3 A，约0.1 Ω）
E. 电压表V（6 V，约15 kΩ）
F. 滑动变阻器R1（200 Ω，0.5 A）
G. 滑动变阻器R2（5 Ω，2 A）
H. 蓄电池（9 V，0.05 Ω）
I. 开关一个，带夹的导线若干
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
①实验要求通过热敏电阻的电流从零开始增加，电流表应选择 　，滑动变阻器 选择 　.
②请设计电路图，在图3实物图上连线.
答案：②图见解析
③通过实验，他得到了该热敏电阻的伏安特
性曲线如图4所示，由图可知，热敏电阻 的阻值随温度的升高而 　.
A1
R2
减小
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
四、解答题（本题共3小题，共39分.解答时应写出必要的文字说明、方程式和 重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分.有数值计算的题，答案中必须写 出数值和单位）
13. （10分）如图甲所示，足够长的光滑平行金属导轨MN、PQ竖直放置，其宽度L＝ 1 m，一匀强磁场垂直穿过导轨平面，导轨的上端M与P之间连接阻值为R＝0.40 Ω的 电阻，质量为m＝0.01 kg，电阻为r＝0.30 Ω的金属棒ab紧贴在导轨上，现使金属棒 ab由静止开始下滑，下滑过程中ab始终保持水平，且与导轨接触良好，其下滑距离x 与时间t的关系如图乙所示，图像中的OA段为曲线，AB段为直线，导轨电阻不计，g 取10 m/s2（忽略ab棒运动过程中对原磁场的影响），求：
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
（1）ab棒在磁场中运动的最大速度大小及磁感应强度B的大小；
答案：（1）7 m/s　0.1 T　
解得B＝0.1 T.
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
（2）金属棒ab在开始运动的1.5 s内，通过电阻R的电荷量；
答案：（2）1 C
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
（3）金属棒ab在开始运动的1.5 s内，电阻R上产生的热量.
答案：（3）0.26 J
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
14. （12分）如图所示，电阻不计的金属导轨PQ、MN水平平行放置，间距为L，导轨 的P、M端接到匝数比为n1∶n2＝1∶2的理想变压器的原线圈两端，变压器的副线圈接 有阻值为R的电阻，在两导轨间x≥0区域有垂直于导轨平面的磁场，磁场的磁感应强 度B＝B0sin 2kπx，一阻值不计的导体棒ab垂直于导轨放置且与导轨接触良好，开始时 导体棒处于x＝0处，从t＝0时刻起，导体棒ab在沿x正方向的力F作用下做速度为v的 匀速运动，则：
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
（1）交流电的周期多大？
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
（2）交流电流表的示数多大？
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
（3）在t时间内力F做的功多大？
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
15. （17分）如图所示，在x轴和x轴上方存在垂直xOy平面向外的匀强磁场，坐标原 点O处有一粒子源，可向x轴和x轴上方的各个方向不断地发射速度大小均为v、质量为 m、带电荷量为＋q的同种带电粒子.在x轴上距离原点x0处垂直于x轴放置一个长度为 x0、厚度不计、能接收带电粒子的薄金属板P（粒子一旦打在金属板P上，其速度立即 变为0）.现观察到沿x轴负方向射出的粒子恰好打在薄金属板P的上端，且速度方向与 y轴平行.不计带电粒子的重力和粒子间相互作用力.
（1）求磁感应强度B的大小；
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
解析：（1）如图1所示，设粒子在磁场中运动的半径为r，
根据几何关系可知r＝x0　①
图1
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
（2）求被薄金属板P接收的粒子中运动的最长与最短时间的差值；
如图2所示，当粒子恰好从薄金属板P的右侧击中薄金属板P的下端时，
其在磁场中转过的圆心角最大，为α1＝300°
当粒子恰好从薄金属板P的左侧击中薄金属板P的下端时，
其在磁场中转过的圆心角最小，为α2＝60°
图2
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
如图2所示，当粒子恰好从薄金属板P的右侧击中薄金属板P的下端时，其在磁场中转 过的圆心角最大，为α1＝300°
当粒子恰好从薄金属板P的左侧击中薄金属板P的下端时，
其在磁场中转过的圆心角最小，为α2＝60°
图2
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
（3）若在y轴上放置一挡板，使薄金属板P右侧不能接收到带电粒子，试确定挡板的 最小长度和放置的位置坐标.
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
图3
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15