专题03 磁场（期中真题汇编，上海专用）高二物理下学期

专题03 磁场 一、单选题 1．排污管道对于一个城市的正常运转是不可或缺的。管道中的污水通常含有大量的正负离子。如图所示，管道内径为d，污水流速大小为v，方向水平向右。现将方向与管道横截面平行，且垂直纸面向内的匀强磁场施于某段管道，磁感应强度大小为B，M、N为管道上的两点，当污水的流量（单位时间内流过管道横截面的液体体积）一定时（　　） A．M点电势低，N点电势高 B．M、N间电势差与污水流速无关 C．由于沉淀物导致管道内径变小时，污水流速变小 D．由于沉淀物导致管道内径变小时，M、N间的电势差变大 【答案】D 【详解】A．根据左手定则可知，带正电的粒子所受洛伦兹力向上，则M点电势高，N点电势低，故A错误; B．温度后满足 得，即M、N间电势差与污水流速有关，故B错误； C．由于污水流量一定，根据 当沉淀物导致管道内径变小时，S变小，则污水流速变大，故C错误； D．由于沉淀物导致管道内径变小时，根据 故M、N间的电势差U变大，故D正确。 故选D。 二、多选题 2．某种回旋加速器示意图如图所示，A、C板间有恒定电场，两个D形盒内有相同的匀强磁场，两条平行虚线之间没有电场和磁场。带电粒子（重力不计）从小孔P进入电场，加速后进入D形盒内做匀速圆周运动，回到P孔后再次加速，依次类推，则（　　） A．粒子每次在D形盒内运动的时间均相等 B．粒子每次在A、C板间加速过程增加的动能不同 C．磁感应强度越小，粒子所能获得的最大速度越大 D．D形盒的半径越大，粒子所能获得的最大速度越大 【答案】AD 【详解】A．由题意可知，粒子每次在D形盒内偏转半个周期，即运动时间相等，为 故A正确； B．根据动能定理，可知粒子每次在A、C板间加速过程增加的动能为 故B错误； C．当粒子从D形盒中出来时，速度最大，设D形盒半径为R，则有 解得 可知磁感应强度越小，粒子所能获得的最大速度越小，故C错误； D．当粒子从D形盒中出来时，速度最大，设D形盒半径为R，则有 解得 可知D形盒的半径越大，粒子所能获得的最大速度越大，故D正确。 故选AD。 三、解答题 3．(24-25高二下·上海中学东校·期中)某同学在分析电子在回旋加速器运动轨迹时，画出了如图所示的轨迹图，他认为两个D形盒中粒子加速前后的半圆轨迹间距Δd是相等的。假设第n次加速后电子运动半径为rn，n+1次加速后的运动半径为，请计算加速前后半圆间距Δd的大小，并分析该同学的轨迹图是否合理？ 【答案】见解析 【详解】设第n次加速后电子的速度大小为vn，对应的圆周运动半径为rn，根据动能定理可得 由洛伦兹力提供向心力可得： 联立解得 同理可得第次加速后对应的圆周运动半径为 由几何关系可得粒子加速前后的半圆轨迹间距为Δd=2rn+1-2rn 解得 可知随加速次数n的增大，Δd减小，故该轨迹是不合理的。 四、综合题 回旋加速器：上海光源的核心之一是加速电子的回旋加速器，如图所示，两个D形金属盒分别和某高频交流电源两极相接，两盒放在磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场方向垂直于盒底面向下，两D形盒间加速电场的电势差大小恒为U，电子源置于盒的圆心附近。已知电子的初速度不计，质量为m，电荷量大小为e，最大回旋半径为R。不计电子在电场中加速的时间。 4．(24-25高二下·上海中学东校·期中)加交流电源的频率为_______。 A． B． C． D． 5．(24-25高二下·上海中学东校·期中)电子经过一个完整的加速电场，增加的动能=___________，电子能够获得的最大速度vm=___________。 6．(24-25高二下·上海中学东校·期中)仅增大加速电压U，则_______。 A．粒子的最大动能增大 B．粒子达到最大动能所用时间增大 C．粒子的最大动能减小 D．粒子达到最大动能所用时间减少 【答案】4．B 5． eU 6．D 【解析】4．根据回旋加速度的原理可知所加交流电源的周期与电子在磁场中的运动周期相等，根据 可得电子在磁场中的运动周期为 联立解得 故所加交流电源的频率为，故选B。 5．[1]根据动能定理可得 [2]根据洛伦兹力提供向心力可得 解得 6．AC．根据上述分析可知，粒子的最大速度 与加速电压无关，结合可知，粒子的最大初动能与加速电压无关，故AC错误； BD．仅增大加速电压，根据，可知每一次加速，粒子的动能增加量都变大，由于粒子的最大动能一定，故加速的次数变少，即粒子在磁场中回旋的次数减少，而粒子在磁场中的运动周期不变，因此粒子在磁场中运动时间减少，不计粒子在电场中的运动时间，可得粒子达到最大动能的时间减少，故B错误，D正确。 故选D。 传感器是一种检测装置，能感受到被测量的信息，并将感受到的信息按一定规律输出，以用于信息的传输、处理、储存、显示、记录和控制等方面。 7．(24-25高二下·上海奉贤中学·期中)下列关于传感器说法正确的是（   ） A．当重物稳定在压电陶瓷上后，传感器可以输出脉冲电压 B．霍尔元件可以把磁感应强度这个磁学量转换为电压这个电学量 C．应变片可以把电阻这个电学量转换为物体形变这个力学量 D．热敏电阻可以把温度这个热学量转换为电流这个电学量 8．(24-25高二下·上海奉贤中学·期中)如图所示，某霍尔元件的主要部分由一块边长为a、厚度为h的正方形半导体薄片构成，M和N、P和Q是两两正对的面，半导体薄片水平放置并通以从M到N的电流后，施加磁感应强度为B竖直向上的匀强磁场。已知该半导体薄片的自由电荷是电子。 （1）在刚施加匀强磁场时，电子在洛伦兹力的作用下发生侧向偏转，使得图中________面的电势升高，与其正对的面之间出现电势差，称霍尔电势差。 （2）若电子沿电流方向的定向移动速率为v，电子电荷量为，则稳定后的霍尔电势差大小_______；若仅稍微改变半导体薄片与水平面的夹角，则U将_______。（选填“增大”“不变”或“减小”） 【答案】7．B 8． P Bav 减小 【解析】7．A．压电陶瓷是一种基于压电效应的传感器，当重物稳定在压电陶瓷上时，压电陶瓷受到的压力稳定，根据压电效应，此时传感器输出的是稳定的电压，而不是脉冲电压，A错误； B．霍尔元件的工作原理是霍尔效应，它可以将磁感应强度这个磁学量转换为电压这个电学量，B正确； C．应变片的作用是把物体形变这个力学量转换为电阻这个电学量，而不是把电阻转换为物体形变，C错误； D．热敏电阻是把温度这个热学量转换为电阻这个电学量，而不是电流，D错误。 故选B。 8．（1）[1]电流方向从M到N，由于自由电荷是电子，电子定向移动方向与电流方向相反，即电子从N向M运动。根据左手定则，伸开左手，让磁感线（竖直向上）穿过掌心，四指指向电子运动的反方向（从M到N），此时拇指指向的方向就是电子所受洛伦兹力的方向，可判断出电子受到的洛伦兹力指向Q面。电子向Q面偏转聚集，则Q面电势低，P面的电势升高（正电荷聚集处电势高）。 （2）[2]当达到稳定时，电子受到的洛伦兹力与电场力平衡，即 解得 [3]若仅稍微改变半导体薄片与水平面的夹角，磁场垂直于半导体薄片的分量会减小。 传感器在现代生活、生产和科学技术中的应用非常普遍。 9．(24-25高二下·上海延安中学·期中)关于传感器工作的一般流程，下列说法中正确的是（　　） A．非电信息→敏感元件→电信息→转换电路 B．电信息→转换电路→敏感元件→非电信息 C．非电信息→敏感元件→转换电路→电信息 D．非电信息→转换电路→敏感元件→电信息 10．(24-25高二下·上海延安中学·期中)力传感器是一种将力信号转变为电信号的电子元件。图中的金属丝是一种“应变片”，它将金属片在力F作用下的形变转换成电阻的变化。金属丝电阻大小的变化遵循了（　　） A．欧姆定律 B．电阻定律 C．楞次定律 D．焦耳定律 11．(24-25高二下·上海延安中学·期中)如图为探究霍尔效应，取一块长度为a、宽度为b、厚度为d的金属导体，给金属导体加与前后所在平面垂直的匀强磁场B，且通以图示方向的电流I时，用电压表测得导体上、下平面M、N间的电压为U。下列说法正确的是（　　） A．M平面的电势比N平面的电势低 B．M平面的电势比N平面的电势高 C．导体单位体积内自由电子数越多，电压表的示数越大 D．导体中自由电子定向移动的速度 12．(24-25高二下·上海延安中学·期中)如图所示是一种电容式压力传感器，当待测压力作用于可动膜片时，使它发生形变，从而改变传感器的电容。当待测压力突然增大后，下列说法中正确的是（　　） A．电容器的电容将减小 B．电容器两极板电压先降低再升高 C．有电流从a到b流过灵敏电流计 D．若电流计示数稳定且不为零，说明压力F不再变化 13．(24-25高二下·上海延安中学·期中)如图所示为一超重报警装置示意图，高为L、横截面积为S、导热性能良好的薄壁容器竖直倒置悬挂，容器内有一厚度不计、质量为m的活塞，稳定时正好封闭一段长度为的理想气体柱。活塞可通过轻绳连接重物，以达到监测的目的。悬挂一定质量的重物时活塞将下降至位于离容器底部位置的预警传感器处恰好平衡，此时系统可发出超重预警。已知初始时环境热力学温度为T0，大气压强为p0，重力加速度为g，不计摩擦阻力。求： （1）刚好触发超重预警时所挂重物的质量M； （2）在上问条件下，若外界温度缓慢降低，求降温后容器内气体体积； 【答案】9．C 10．B 11．AD 12．B 13．； 【解析】9．关于传感器工作的一般流程是将非电信息经过敏感元件转变为电学量（例如电压、电流等），再经过电路处理后转变为相应的电信息。 故选C。 10．金属丝电阻大小的变化遵循电阻定律； 故选B。 11．AB．金属导体中导电的是自由电子，电流方向向右，自由电子定向向左运动，由左手定则，可知电子向M平面偏转，故M平面带负电，N平面带正电，可知M平面的电势比N平面的电势低，故A正确，B错误； CD．稳定后霍尔电压（即电压表的示数）恒定，电子所受洛伦兹力与电场力等大反向，则有 解得导体中自由电子定向移动的速度 由电流的微观表达式得 其中n为导体单位体积内自由电子数，且 联立解得 可得导体单位体积内自由电子数越多，电压表的示数越小，故C错误，D正确。 故选AD。 12．A．当待测压力突然增大时，可动电极形变量变大，电容器两极板间距d变小，根据 可知电容将增大，故A错误； C．由题图可知，电容器上极板带正电，电容增大，根据，可知电容器带电量增大，电容器充电，电路中由逆时针方向的电流，电流由b到a，故C错误； B．按压瞬间可认为电荷量不变，根据可知，极板间电压减小，随着充电过程中，极板间电压增大，故B正确； D．若电流计示数稳定且不为零，说明有恒定的电流，即电容器充、放电的电流恒定，可知电容是变化的，则可动电极的形变是变化的，说明压力F是变化的，故D错误。 故选B。 13．（1）轻绳未连重物时，设理想气体的压强为，对活塞受力分析，根据平衡条件得 轻绳连接重物刚好触发超重预警时，设理想气体的压强为，对活塞受力分析得 对理想气体，由玻意耳定律得 联立解得 （2）对理想气体，由盖—吕萨克定律得 且 降温后容器内气体体积值为 电磁铁的结构为在铁芯外部缠绕通电线圈，在实际生活中是电磁继电器、电磁起重机、电磁阀门的核心部件之一。 14．(24-25高二下·上海闵行区·期中)小何想估算一个铜制线圈的长度。 （1）用多用表测量铜制线圈的阻值时，应将选择开关旋至图中________（选涂：“A”、“B”、“C”或“D”）挡位。 （2）他测得铜制线圈的阻值为，铜线直径为。若所用铜线的电阻率为，则可估算出绕制该螺线管的铜线长度为________m（答案保留2位有效数字） 15．(24-25高二下·上海闵行区·期中)如图所示，给线圈通电流，在线圈上方中心附近水平放置一段长度为d，电流为的电流元，线圈内部中心水平放置面积为S的闭合线圈。 （1）通电线圈内部磁场方向________ A．向上    B．向下 （2）若该电流元受到的线圈的磁场力为F，则电流元所处位置的磁感应强度________。 （3）穿过闭合线圈的磁通量________。（为电流元处的磁感应强度） A．<    B．=    C．> （4）若在通电线圈中插入铁芯，电流元所在位置的磁感应强度B会( ) A．不变    B．增大 16．(24-25高二下·上海闵行区·期中)小何想用电磁铁和热敏电阻（阻值随温度变化如图1），设计一个“感温开关”用来控制电路。如图2，S闭合，电路电流大于时，电磁铁会将衔铁吸下，感温开关闭合。已知电源电动势为，内阻为，电磁铁线圈电阻为。 （1）如果将变阻箱的电阻R调节到，则感温开关闭合的温度为________℃。 （2）想要让感温开关的闭合温度降低，需要________（选涂：A．增大  B．减小）变阻箱的电阻。 17．(24-25高二下·上海闵行区·期中)小何用“感温开关”控制一个小风扇，设定温度到达某值时，风扇可以在额定状态下工作。电路设计如图所示，电源为一蓄电池，，，定值电阻，风扇额定电流为，内阻。 （1）关于图中的电源下列说法正确的是( ) A．电源电动势描述了电源将其他形式能转化为电能的本领 B．电动势的单位与电压相同，电动势就是电源正负极间的电压 C．当从该电源负极向正极移动电荷时，非静电力做功 D．蓄电池内部只有非静电力做功 （2）风扇的热功率和风扇输出的机械功率_____。 18．(24-25高二下·上海闵行区·期中)如图所示是常用的一种延时继电器示意图，图中的是常闭的。当开关闭合时，电磁铁F将衔铁D吸下，C工作电路接通。当断开时，D将延迟一段时间才被释放，延时继电器就是这样得名的。你能解释“延时”的原因吗？ 【答案】14． A 49 15． A C B 16． 55 B 17． AC ， 18．见解析 【解析】14．[1]多用表测量铜制线圈的阻值时，应将选择开关旋至欧姆挡。 故选A。 [2]由电阻公式，得 15．[1]由右手螺旋定则，通电线圈内部磁场方向向上。 故选A。 [2]磁感应强度的方向与电流元垂直，则有磁感应强度 [3]通电线圈内部磁场方向向上，在端口处磁感线有向周围发散，则穿过闭合线圈的磁通量。 故选C。 [4]若在通电线圈中插入铁芯，铁芯的磁导率远高于空气，能够更好地聚集和传导磁场，从而减少磁场的扩散和损失‌。另外，铁芯被通电螺线管的磁场磁化后，会产生自己的磁场‌。这个由铁芯产生的磁场与通电线圈产生的磁场相互叠加，使得电流元所在位置的磁感应强度B会增大。 故选B。 16．[1]由闭合电路的欧姆定律，有 代入数据，解得 则由图1可知，感温开关闭合的温度约为55℃。 [2]感温开关的闭合温度降低，则增大，则需要减小变阻箱的电阻。 故选B。 17．[1] A．电源电动势描述了电源将其他形式能转化为电能的本领，这是电动势的物理意义，故A正确； B．电动势的单位虽然与电压相同，但电动势不是电源正负极间的电压，故B错误； C．当从该电源负极向正极移动电荷时，非静电力做功 故C正确； D．蓄电池内部除了非静电力做功外，静电力也在电源内部存在，并且做一部分功，将部分电能转化为电源的内能‌，故D错误。 故选AC。 [2]风扇的热功率 由闭合电路的欧姆定律，有 得电动机两端电压 由能量守恒定律，风扇输出的机械功率 18．当线圈A断电时，电流瞬时下降，根据楞次定律，线圈B内部会产生感应电势和感应电流，这个电流会产生与原磁通量相同方向的磁通量以阻碍原磁通量下降，从而使磁路中的原磁通量缓慢衰减，直到磁通量衰减到不能吸住衔铁D时，衔铁D才释放，接点C才相应地打开或闭合，从而实现延时效果‌。 安培力和洛伦兹力都属于磁场力，在电磁学中具有重要地位。 19．(24-25高二下·上海交通大学附属中学·期中)两根相同的弹性导线平行放置，分别通有方向相反的电流和，且。下列图像可能正确的是（    ） A． B． C． D． 20．(24-25高二下·上海交通大学附属中学·期中)在长直通电螺线管中通入周期性变化的电流，并沿着其中心轴线的方向射入一颗速度为的电子，则此电子在螺线管内部空间的运动情况是（    ） A．变速直线运动 B．来回往复运动 C．匀速直线运动 D．曲线运动 21．(24-25高二下·上海交通大学附属中学·期中)（不定项）将一通有稳定电流的长方体铜块放入匀强磁场中，如图所示。下列说法正确的是（    ） A．铜块内的自由电子受到的洛伦兹力方向垂直电流向下 B．铜块所受的安培力就是其内部所有自由电子定向移动时所受的洛伦兹力的合力 C．铜块表面上、两点的电势关系为 D．铜块中的电流越大，、两点的电势差越大 22．(24-25高二下·上海交通大学附属中学·期中)如图所示，光滑水平面上的正方形导线框，以某一初速度进入竖直向下的匀强磁场并最终完全穿出。线框的边长小于磁场宽度。线框在进和出磁场的两过程中，（    ） A．动量变化量不相等 B．产生的焦耳热相等 C．安培力的冲量不相等 D．导线横截面的电荷量相等 23．(24-25高二下·上海交通大学附属中学·期中)固定在绝缘水平面上足够长的平行光滑金属导轨，左端接有定值电阻，整个装置处在竖直向下的匀强磁场中，导轨的电阻不计。当导体棒PQ受到撞击，以一定初速度水平向右运动过程中，则其速度，加速度随运动时间或随位移变化的关系图像可能正确的是（    ） A． B． C． D． 24．(24-25高二下·上海交通大学附属中学·期中)如图，纸面内直线为两匀强磁场的边界，两匀强磁场的方向均垂直纸面向里，上方磁场的磁感应强度大小为，下方磁场的磁感应强度大小为。初始时质量为、不带电的甲粒子静止在边界上的点。质量为、电荷量为的带正电的乙粒子从上方的点垂直于方向以一定的速度射出，一段时间后沿方向与甲粒子发生弹性碰撞，碰撞时间极短，甲、乙两粒子均可视为质点，且它们碰后带的电荷量相等。、两点间的距离为，不考虑甲、乙两粒子受到的重力及两者间的相互作用。求： （1）乙粒子从点射出时的速度大小； （2）甲、乙两粒子发生碰撞后，求乙粒子的速度； （3）甲、乙两粒子发生碰撞后，求乙粒子做匀速圆周运动的半径和周期。 【答案】19．C 20．C 21．BD 22．D 23．B 24．（1）；（2），方向沿方向；（3）， 【解析】19．根据安培定则和左手定则可知，方向相反的两平行电流相互排斥，由于之间的排斥力是一对相互作用力，大小相等，所以两根相同的弹性导线形变情况具有对称性。 故选C。 20．由于螺线管内部空间的磁场方向与中心轴线平行，则电子的速度方向与螺线管内部空间的磁场方向平行，不受洛伦兹力作用，所以电子在螺线管内部空间做匀速直线运动。 故选C。 21．AC.铜块内的自由电子的定向移动方向与电流方向相反，根据左手定则可知，电子受到的洛伦兹力方向垂直电流向上，铜块表面上的a点带负电，铜块表面下的b点带正电，则有 故AC错误； B．铜块所受的安培力是洛伦兹力的宏观表现，铜块所受的安培力等于其内部所有电荷定向移动时所受的洛伦兹力的合力，故B正确； D．根据电流的微观表达式 可得电子定向移动的速度 稳定时，洛伦兹力和电场力平衡，即 联立可得 所以电流越大，a、b两点的电势差越大，故D正确。 故选BD。 22．AD．线框在进和出磁场的过程中通过导线横截面的电荷量为 线框在进和出磁场的过程中磁通量变化量相同，线框在进和出磁场的过程中通过导线横截面的电荷量相等；根据动量定理得 线框在进和出的过程中通过导线横截面的电荷量相等，所以线框在进出磁场过程动量变化量相等，故A错误，D正确； B．线框产生的焦耳热大小等于线框克服安培力所做的功，即 又 线框在进磁场的过程中的平均速度大于线框在出磁场的过程中的平均速度，则线框在进磁场过程中克服安培力做的功大于出磁场过程中克服安培力做的功，线圈在进磁场过程中产生的焦耳热大于出磁场过程中产生的焦耳热，故B错误； C．线框在进出磁场过程动量变化量相等，由可知，线框在进和出磁场的两过程中安培力冲量相等，C错误。 故选D。 23．A．导体棒向右运动过程中，根据左手定则可知，导体棒受到向左的安培力，则有， 所以导体棒向右做减速运动，加速度大小为 由于速度减小，则加速度减小，所以图像的切线斜率绝对值应减小，故A错误； C．根据 则有 由于速度逐渐减小，加速度逐渐减小，所以图像的切线斜率绝对值应减小，故C错误； BD．导体棒向右运动过程中，根据动量定理可得 又 联立可得 则有 可知图像、图像均为倾斜直线，故B正确，D错误。 故选B。 24．（1）乙粒子在AC上方磁场中做匀速圆周运动，根据洛伦兹力提供向心力得 且乙粒子从O点射出到与甲粒子碰撞时运动了圆周，由几何关系得 联立解得， （2）甲、乙两粒子发生弹性碰撞，设碰撞后乙粒子速度为，甲粒子速度为。根据动量守可得 根据机械能守恒可得 解得 可知碰撞后，乙粒子的速度大小为，方向沿方向。 （3）根据题意可知碰后乙粒子所带的电荷量为，在AC下方磁场做匀速圆周运动，则有 解得甲、乙两粒子发生碰撞后，乙粒子做匀速圆周运动的半径为 周期为 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题03 磁场 一、单选题 1．排污管道对于一个城市的正常运转是不可或缺的。管道中的污水通常含有大量的正负离子。如图所示，管道内径为d，污水流速大小为v，方向水平向右。现将方向与管道横截面平行，且垂直纸面向内的匀强磁场施于某段管道，磁感应强度大小为B，M、N为管道上的两点，当污水的流量（单位时间内流过管道横截面的液体体积）一定时（　　） A．M点电势低，N点电势高 B．M、N间电势差与污水流速无关 C．由于沉淀物导致管道内径变小时，污水流速变小 D．由于沉淀物导致管道内径变小时，M、N间的电势差变大 二、多选题 2．某种回旋加速器示意图如图所示，A、C板间有恒定电场，两个D形盒内有相同的匀强磁场，两条平行虚线之间没有电场和磁场。带电粒子（重力不计）从小孔P进入电场，加速后进入D形盒内做匀速圆周运动，回到P孔后再次加速，依次类推，则（　　） A．粒子每次在D形盒内运动的时间均相等 B．粒子每次在A、C板间加速过程增加的动能不同 C．磁感应强度越小，粒子所能获得的最大速度越大 D．D形盒的半径越大，粒子所能获得的最大速度越大 三、解答题 3．(24-25高二下·上海中学东校·期中)某同学在分析电子在回旋加速器运动轨迹时，画出了如图所示的轨迹图，他认为两个D形盒中粒子加速前后的半圆轨迹间距Δd是相等的。假设第n次加速后电子运动半径为rn，n+1次加速后的运动半径为，请计算加速前后半圆间距Δd的大小，并分析该同学的轨迹图是否合理？ 四、综合题 回旋加速器：上海光源的核心之一是加速电子的回旋加速器，如图所示，两个D形金属盒分别和某高频交流电源两极相接，两盒放在磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场方向垂直于盒底面向下，两D形盒间加速电场的电势差大小恒为U，电子源置于盒的圆心附近。已知电子的初速度不计，质量为m，电荷量大小为e，最大回旋半径为R。不计电子在电场中加速的时间。 4．(24-25高二下·上海中学东校·期中)加交流电源的频率为_______。 A． B． C． D． 5．(24-25高二下·上海中学东校·期中)电子经过一个完整的加速电场，增加的动能=___________，电子能够获得的最大速度vm=___________。 6．(24-25高二下·上海中学东校·期中)仅增大加速电压U，则_______。 A．粒子的最大动能增大 B．粒子达到最大动能所用时间增大 C．粒子的最大动能减小 D．粒子达到最大动能所用时间减少 传感器是一种检测装置，能感受到被测量的信息，并将感受到的信息按一定规律输出，以用于信息的传输、处理、储存、显示、记录和控制等方面。 7．(24-25高二下·上海奉贤中学·期中)下列关于传感器说法正确的是（   ） A．当重物稳定在压电陶瓷上后，传感器可以输出脉冲电压 B．霍尔元件可以把磁感应强度这个磁学量转换为电压这个电学量 C．应变片可以把电阻这个电学量转换为物体形变这个力学量 D．热敏电阻可以把温度这个热学量转换为电流这个电学量 8．(24-25高二下·上海奉贤中学·期中)如图所示，某霍尔元件的主要部分由一块边长为a、厚度为h的正方形半导体薄片构成，M和N、P和Q是两两正对的面，半导体薄片水平放置并通以从M到N的电流后，施加磁感应强度为B竖直向上的匀强磁场。已知该半导体薄片的自由电荷是电子。 （1）在刚施加匀强磁场时，电子在洛伦兹力的作用下发生侧向偏转，使得图中________面的电势升高，与其正对的面之间出现电势差，称霍尔电势差。 （2）若电子沿电流方向的定向移动速率为v，电子电荷量为，则稳定后的霍尔电势差大小_______；若仅稍微改变半导体薄片与水平面的夹角，则U将_______。（选填“增大”“不变”或“减小”） 传感器在现代生活、生产和科学技术中的应用非常普遍。 9．(24-25高二下·上海延安中学·期中)关于传感器工作的一般流程，下列说法中正确的是（　　） A．非电信息→敏感元件→电信息→转换电路 B．电信息→转换电路→敏感元件→非电信息 C．非电信息→敏感元件→转换电路→电信息 D．非电信息→转换电路→敏感元件→电信息 10．(24-25高二下·上海延安中学·期中)力传感器是一种将力信号转变为电信号的电子元件。图中的金属丝是一种“应变片”，它将金属片在力F作用下的形变转换成电阻的变化。金属丝电阻大小的变化遵循了（　　） A．欧姆定律 B．电阻定律 C．楞次定律 D．焦耳定律 11．(24-25高二下·上海延安中学·期中)如图为探究霍尔效应，取一块长度为a、宽度为b、厚度为d的金属导体，给金属导体加与前后所在平面垂直的匀强磁场B，且通以图示方向的电流I时，用电压表测得导体上、下平面M、N间的电压为U。下列说法正确的是（　　） A．M平面的电势比N平面的电势低 B．M平面的电势比N平面的电势高 C．导体单位体积内自由电子数越多，电压表的示数越大 D．导体中自由电子定向移动的速度 12．(24-25高二下·上海延安中学·期中)如图所示是一种电容式压力传感器，当待测压力作用于可动膜片时，使它发生形变，从而改变传感器的电容。当待测压力突然增大后，下列说法中正确的是（　　） A．电容器的电容将减小 B．电容器两极板电压先降低再升高 C．有电流从a到b流过灵敏电流计 D．若电流计示数稳定且不为零，说明压力F不再变化 13．(24-25高二下·上海延安中学·期中)如图所示为一超重报警装置示意图，高为L、横截面积为S、导热性能良好的薄壁容器竖直倒置悬挂，容器内有一厚度不计、质量为m的活塞，稳定时正好封闭一段长度为的理想气体柱。活塞可通过轻绳连接重物，以达到监测的目的。悬挂一定质量的重物时活塞将下降至位于离容器底部位置的预警传感器处恰好平衡，此时系统可发出超重预警。已知初始时环境热力学温度为T0，大气压强为p0，重力加速度为g，不计摩擦阻力。求： （1）刚好触发超重预警时所挂重物的质量M； （2）在上问条件下，若外界温度缓慢降低，求降温后容器内气体体积； 电磁铁的结构为在铁芯外部缠绕通电线圈，在实际生活中是电磁继电器、电磁起重机、电磁阀门的核心部件之一。 14．(24-25高二下·上海闵行区·期中)小何想估算一个铜制线圈的长度。 （1）用多用表测量铜制线圈的阻值时，应将选择开关旋至图中________（选涂：“A”、“B”、“C”或“D”）挡位。 （2）他测得铜制线圈的阻值为，铜线直径为。若所用铜线的电阻率为，则可估算出绕制该螺线管的铜线长度为________m（答案保留2位有效数字） 15．(24-25高二下·上海闵行区·期中)如图所示，给线圈通电流，在线圈上方中心附近水平放置一段长度为d，电流为的电流元，线圈内部中心水平放置面积为S的闭合线圈。 （1）通电线圈内部磁场方向________ A．向上    B．向下 （2）若该电流元受到的线圈的磁场力为F，则电流元所处位置的磁感应强度________。 （3）穿过闭合线圈的磁通量________。（为电流元处的磁感应强度） A．<    B．=    C．> （4）若在通电线圈中插入铁芯，电流元所在位置的磁感应强度B会( ) A．不变    B．增大 16．(24-25高二下·上海闵行区·期中)小何想用电磁铁和热敏电阻（阻值随温度变化如图1），设计一个“感温开关”用来控制电路。如图2，S闭合，电路电流大于时，电磁铁会将衔铁吸下，感温开关闭合。已知电源电动势为，内阻为，电磁铁线圈电阻为。 （1）如果将变阻箱的电阻R调节到，则感温开关闭合的温度为________℃。 （2）想要让感温开关的闭合温度降低，需要________（选涂：A．增大  B．减小）变阻箱的电阻。 17．(24-25高二下·上海闵行区·期中)小何用“感温开关”控制一个小风扇，设定温度到达某值时，风扇可以在额定状态下工作。电路设计如图所示，电源为一蓄电池，，，定值电阻，风扇额定电流为，内阻。 （1）关于图中的电源下列说法正确的是( ) A．电源电动势描述了电源将其他形式能转化为电能的本领 B．电动势的单位与电压相同，电动势就是电源正负极间的电压 C．当从该电源负极向正极移动电荷时，非静电力做功 D．蓄电池内部只有非静电力做功 （2）风扇的热功率和风扇输出的机械功率_____。 18．(24-25高二下·上海闵行区·期中)如图所示是常用的一种延时继电器示意图，图中的是常闭的。当开关闭合时，电磁铁F将衔铁D吸下，C工作电路接通。当断开时，D将延迟一段时间才被释放，延时继电器就是这样得名的。你能解释“延时”的原因吗？ 安培力和洛伦兹力都属于磁场力，在电磁学中具有重要地位。 19．(24-25高二下·上海交通大学附属中学·期中)两根相同的弹性导线平行放置，分别通有方向相反的电流和，且。下列图像可能正确的是（    ） A． B． C． D． 20．(24-25高二下·上海交通大学附属中学·期中)在长直通电螺线管中通入周期性变化的电流，并沿着其中心轴线的方向射入一颗速度为的电子，则此电子在螺线管内部空间的运动情况是（    ） A．变速直线运动 B．来回往复运动 C．匀速直线运动 D．曲线运动 21．(24-25高二下·上海交通大学附属中学·期中)（不定项）将一通有稳定电流的长方体铜块放入匀强磁场中，如图所示。下列说法正确的是（    ） A．铜块内的自由电子受到的洛伦兹力方向垂直电流向下 B．铜块所受的安培力就是其内部所有自由电子定向移动时所受的洛伦兹力的合力 C．铜块表面上、两点的电势关系为 D．铜块中的电流越大，、两点的电势差越大 22．(24-25高二下·上海交通大学附属中学·期中)如图所示，光滑水平面上的正方形导线框，以某一初速度进入竖直向下的匀强磁场并最终完全穿出。线框的边长小于磁场宽度。线框在进和出磁场的两过程中，（    ） A．动量变化量不相等 B．产生的焦耳热相等 C．安培力的冲量不相等 D．导线横截面的电荷量相等 23．(24-25高二下·上海交通大学附属中学·期中)固定在绝缘水平面上足够长的平行光滑金属导轨，左端接有定值电阻，整个装置处在竖直向下的匀强磁场中，导轨的电阻不计。当导体棒PQ受到撞击，以一定初速度水平向右运动过程中，则其速度，加速度随运动时间或随位移变化的关系图像可能正确的是（    ） A． B． C． D． 24．(24-25高二下·上海交通大学附属中学·期中)如图，纸面内直线为两匀强磁场的边界，两匀强磁场的方向均垂直纸面向里，上方磁场的磁感应强度大小为，下方磁场的磁感应强度大小为。初始时质量为、不带电的甲粒子静止在边界上的点。质量为、电荷量为的带正电的乙粒子从上方的点垂直于方向以一定的速度射出，一段时间后沿方向与甲粒子发生弹性碰撞，碰撞时间极短，甲、乙两粒子均可视为质点，且它们碰后带的电荷量相等。、两点间的距离为，不考虑甲、乙两粒子受到的重力及两者间的相互作用。求： （1）乙粒子从点射出时的速度大小； （2）甲、乙两粒子发生碰撞后，求乙粒子的速度； （3）甲、乙两粒子发生碰撞后，求乙粒子做匀速圆周运动的半径和周期。 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $