第五章 傳感器 章小結(jié)-2022-2023學(xué)年高二物理新教材基礎(chǔ) 鞏固 提升三級(jí)跳含答案

第五章傳感器章小結(jié)-------2022-2023學(xué)年高二物理新教材基礎(chǔ)鞏固提升三級(jí)跳新教材基礎(chǔ)鞏固提升三級(jí)跳第五章傳感器章小結(jié)基礎(chǔ)知識(shí)知識(shí)結(jié)構(gòu)：知識(shí)點(diǎn)梳理：知識(shí)點(diǎn)一、傳感器的工作原理及常用敏感元件1．傳感器感受的通常是非電學(xué)量，如力、熱、磁、光、聲等，而它輸出的通常是電學(xué)量，這些輸出信號(hào)是非常微弱的，通常要經(jīng)過放大后，再送給控制系統(tǒng)產(chǎn)生各種控制動(dòng)作，傳感器原理如下面框圖所示．eq\x(非電學(xué)量)→eq\x(敏感元件)→eq\x(轉(zhuǎn)換器件)→eq\x(轉(zhuǎn)換電路)→eq\x(電學(xué)量)2．常見敏感元件及其特性(1)光敏電阻：光敏電阻在被光照射時(shí)電阻發(fā)生變化，光照增強(qiáng)電阻減小，光照減弱電阻增大．(2)熱敏電阻和金屬熱電阻：金屬熱電阻的電阻率隨溫度升高而增大，熱敏電阻有正溫度系數(shù)、負(fù)溫度系數(shù)兩種．正溫度系數(shù)的熱敏電阻的阻值隨溫度升高而增大，負(fù)溫度系數(shù)的熱敏電阻的阻值隨溫度升高而減?。?3)霍爾元件：能把磁感應(yīng)強(qiáng)度這一磁學(xué)量轉(zhuǎn)換成電壓這一電學(xué)量，UH＝keq\f(IB,d)．知識(shí)點(diǎn)二、傳感器在實(shí)際問題中的應(yīng)用以傳感器為橋梁可以將多方面的物理知識(shí)整合在一起，在實(shí)際問題中既可以直接考查傳感器知識(shí)，也可以考查敏感元件的敏感特性，幾種傳感器及與其相聯(lián)系的物理知識(shí)，如表：傳感器種類敏感元件與之相聯(lián)系的物理知識(shí)光電傳感器光敏電阻直流電路動(dòng)態(tài)分析溫度傳感器熱敏電阻直流電路問題力傳感器壓敏電阻力學(xué)、運(yùn)動(dòng)學(xué)與直流電路電容傳感器電容器力、運(yùn)動(dòng)與含電容電路鞏固所學(xué)一、單選題1．利用現(xiàn)代信息技術(shù)進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)叫作DIS實(shí)驗(yàn)，DIS由傳感器、數(shù)據(jù)采集器和計(jì)算機(jī)組成。如圖所示為“用DIS測變速直線運(yùn)動(dòng)的瞬時(shí)速度”實(shí)驗(yàn)的裝置圖，圖中①所示的器材的傳感器為（）A．位移傳感器 B．速度傳感器C．時(shí)間傳感器 D．光電門傳感器2．下列關(guān)于傳感器的說法，正確的是（）A．所有傳感器都是由半導(dǎo)體材料制成的B．傳感器不是電視遙控接收器的主要元件C．話筒中的傳感器將電信號(hào)轉(zhuǎn)換為聲信號(hào)D．傳感器能將非電學(xué)量按一定規(guī)律轉(zhuǎn)換為電學(xué)量或者電路的通斷3．如圖甲所示，條形碼掃描筆的原理是掃描筆頭在條形碼上勻速移動(dòng)時(shí)，遇到黑色線條，發(fā)光二極管發(fā)出的光線將被吸收，光敏三極管接收不到反射光，呈高阻抗；遇到白色間隔，光線被反射到光敏三極管，三極管呈低阻抗。光敏三極管將條形碼變成一個(gè)個(gè)電脈沖信號(hào)，信號(hào)經(jīng)信號(hào)處理系統(tǒng)處理，即完成對條形碼信息的識(shí)別，等效電路圖如圖乙所示，其中R為光敏三極管的等效電阻，為定值電阻，下列判斷正確的是（）A．當(dāng)掃描筆頭在黑色線條上移動(dòng)時(shí)，信號(hào)處理系統(tǒng)獲得高電壓B．當(dāng)掃描筆頭在白色間隔上移動(dòng)時(shí)，信號(hào)處理系統(tǒng)獲得高電壓C．掃描速度對信號(hào)處理系統(tǒng)接收到的電壓信號(hào)無影響D．掃描筆頭外殼出現(xiàn)破損時(shí)仍然能正常工作4．如圖甲所示，條形碼掃描筆的原理是掃描筆頭在條形碼上勻速移動(dòng)時(shí)，遇到黑色線條，發(fā)光二極管發(fā)出的光線將被吸收，光敏三極管接收不到反射光，呈高阻抗；遇到白色間隔，光線被反射到光敏三極管，三極管呈低阻抗。光敏三極管將條形碼變成一個(gè)個(gè)電脈沖信號(hào)，信號(hào)經(jīng)信號(hào)處理系統(tǒng)處理，即完成對條形碼信息的識(shí)別，等效電路圖如圖乙所示，其中R為光敏三極管的等效電阻，為定值電阻，下列判斷正確的是（）A．當(dāng)掃描筆頭在黑色線條上移動(dòng)時(shí)，信號(hào)處理系統(tǒng)獲得高電壓B．當(dāng)掃描筆頭在白色間隔上移動(dòng)時(shí)，信號(hào)處理系統(tǒng)獲得低電壓C．掃描速度對信號(hào)處理系統(tǒng)接收到的電壓信號(hào)無影響D．掃描筆頭外殼出現(xiàn)破損時(shí)可能無法正常工作5．酒精測試儀用于對機(jī)動(dòng)車駕駛?cè)藛T是否酒后駕車的現(xiàn)場檢測，它利用的是一種二氧化錫半導(dǎo)體型酒精氣體傳感器。酒精氣體傳感器的電阻隨酒精氣體濃度的變化而變化，在如圖所示的電路中，不同的酒精氣體濃度對應(yīng)著傳感器的不同電阻，這樣，顯示儀表的示數(shù)就與酒精氣體濃度有了對應(yīng)關(guān)系。如果二氧化錫半導(dǎo)體型酒精氣體傳感器電阻r'的倒數(shù)與酒精氣體的濃度成正比，那么，關(guān)于電壓表示數(shù)U與酒精氣體濃度c之間的對應(yīng)關(guān)系，正確的是（）A．U越大，表示c越大，U與c成正比B．U越大，表示c越大，但是U與c不成正比C．U越大，表示c越小，U與c成反比D．U越大，表示c越小，但是U與c不成正比6．某壓敏電阻的阻值R隨壓力F變化的規(guī)律如圖甲所示，將它水平放在電梯地板上并接入如圖乙所示的電路中，在其受壓面上放一物體m，即可通過電路中電流表A的示數(shù)I來研究電梯的運(yùn)動(dòng)情況。已知電梯靜止時(shí)電流表的示數(shù)為I0。下列說法正確的是（）A．若示數(shù)I＞I0，則電梯處于超重狀態(tài)B．若示數(shù)I＝I0，則電梯一定處于靜止?fàn)顟B(tài)C．若示數(shù)I在減小，則電梯的速度在減小D．若示數(shù)I保持不變，則電梯一定處于平衡狀態(tài)7．如圖是電飯鍋的結(jié)構(gòu)示意圖。電飯鍋中的感溫鐵氧體在常溫下具有鐵磁性，能被磁體吸引，當(dāng)溫度上升到約103℃（稱為感溫鐵氧體的“居里點(diǎn)”）時(shí)，就會(huì)失去鐵磁性，不能被磁體吸引，在電飯鍋工作過程中，下列說法錯(cuò)誤的是（

）A．煮飯時(shí)手壓開關(guān)按鈕，永磁體與感溫鐵氧體相吸同時(shí)接通電路B．當(dāng)鍋底水分剛好被大米全部吸收時(shí)，電飯鍋立即自動(dòng)斷電C．當(dāng)感溫鐵氧體的溫度達(dá)到“居里點(diǎn)”時(shí)，電飯鍋?zhàn)詣?dòng)斷電D．若用電飯鍋燒水至沸騰時(shí)，感溫鐵氧體與永磁體仍吸在一起8．某同學(xué)利用壓力傳感器設(shè)計(jì)水庫水位預(yù)警系統(tǒng)。如圖所示，電路中的和，其中一個(gè)是定值電阻，另一個(gè)是壓力傳感器（可等效為可變電阻）。水位越高，對壓力傳感器的壓力越大，壓力傳感器的電阻值越小。當(dāng)a、b兩端的電壓大于時(shí)，控制開關(guān)自動(dòng)開啟低水位預(yù)警；當(dāng)a、b兩端的電壓小于（、為定值）時(shí)，控制開關(guān)自動(dòng)開啟高水位預(yù)警。下列說法正確的是（）A．B．為壓力傳感器C．若定值電阻的阻值越大，開啟高水位預(yù)警時(shí)的水位越低D．若定值電阻的阻值越大，開啟低水位預(yù)警時(shí)的水位越高二、多選題9．傳感器在現(xiàn)代生產(chǎn)生活中的應(yīng)用十分廣泛。下列傳感器中，輸入物理量為溫度的是（）A．熱敏電阻 B．電阻應(yīng)變片 C．金屬熱電阻 D．電容式位移傳感器10．如圖是蘋果自動(dòng)分揀裝置的示意圖。該裝置把大小不同的蘋果，按一定質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)自動(dòng)分揀為大蘋果和小蘋果。為壓力傳感器。為可調(diào)電阻，兩端電壓越大，電磁鐵對分揀開關(guān)的銜鐵吸引越強(qiáng)（）A．壓力越大越大B．壓力越大越小C．調(diào)節(jié)的大小可以起到保護(hù)電路的作用D．調(diào)節(jié)的大小可以改變蘋果篩選的標(biāo)準(zhǔn)11．電容式傳感器是用來將各種非電學(xué)物理量轉(zhuǎn)變?yōu)殡妼W(xué)物理量的裝置。如圖是四種電容式傳感器的示意圖，關(guān)于這四個(gè)傳感器的作用，下列說法正確的是（）A．甲圖的傳感器可以用來測量角度B．乙圖的傳感器可以用來測量液面的高度C．丙圖的傳感器可以用來測量壓力D．丁圖的傳感器可以用來測量速度12．傳感器已廣泛應(yīng)用在生產(chǎn)、生活中，下列關(guān)于傳感器的說法正確的是（）A．電視機(jī)對無線遙控信號(hào)的接收主要是采用了紅外線傳感器B．電飯鍋能夠自動(dòng)控制溫度的原因是它裝有溫度傳感器C．電子秤所使用的測力裝置是力傳感器D．電腦所用的光電鼠標(biāo)主要采用聲波傳感器能力提升三、實(shí)驗(yàn)題13．如圖甲所示為一利用光敏電阻測量儲(chǔ)液罐中液面高度裝置的示意圖。當(dāng)罐中裝滿液體時(shí)，液面與出液口高度差為h，罐外有一豎直放置的管，管內(nèi)一側(cè)有沿豎直線排列的多個(gè)光敏電阻，另一側(cè)有一列光強(qiáng)穩(wěn)定的光源。液面上一浮塊與一塊遮光板通過定滑輪相連，遮光板可隨浮塊的升降在管內(nèi)上下運(yùn)動(dòng)，光敏電阻的總長度和遮光板的總長度都為h。當(dāng)儲(chǔ)液罐內(nèi)裝滿液體時(shí)，遮光板的上沿與最下面的光敏電阻的下邊緣等高，管內(nèi)的光均勻地照射在光敏電阻上，光敏電阻和儀表相連?，F(xiàn)要求設(shè)計(jì)一電路以利用上述裝置測量液面的高度。為將問題簡化，假設(shè)管內(nèi)只有3個(gè)光敏電阻R1、R2、R3，分別位于管的上端、下端和中央；它們的暗電阻均為R＝10kΩ，被管內(nèi)光源照亮?xí)r電阻均為R′＝1.0kΩ。給定的儀器還有：直流電源E（電動(dòng)勢為9V，電阻不計(jì)），3個(gè)定值電阻，阻值分別為R4＝2.5kΩ，R5＝1.8kΩ，R6＝1.5kΩ；電壓表V（量程為0~3V，內(nèi)阻可視為無窮大），開關(guān)一個(gè)，導(dǎo)線若干。要求：當(dāng)罐內(nèi)裝滿液體時(shí)，電壓表恰好為滿量程。（1）如圖乙所示為某次電壓表的示數(shù)為________V。（2）選擇合適的定值電阻，在如圖丙所示虛線框內(nèi)畫出電路圖，并用題中給定的符號(hào)標(biāo)明圖中各元件________。（3）液面與出液口等高時(shí)電壓表的示數(shù)為________V。（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）（4）若管內(nèi)的光強(qiáng)變暗，使得光敏電阻被照亮?xí)r的阻值變?yōu)?.2kΩ，則定值電阻的阻值應(yīng)變?yōu)開_______kΩ，便可達(dá)到題目要求。（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）四、解答題14．傳感器工作通常涉及的要素主要有：①敏感元件；②非電學(xué)量；③電學(xué)量；④轉(zhuǎn)換電路；⑤轉(zhuǎn)換元件等。試將這些要素按照傳感器工作的邏輯程序重新排列。15．有些樓道的照明燈是聲音控制的，當(dāng)人過來發(fā)出聲響就會(huì)發(fā)光，人離開后就會(huì)熄滅。這種照明燈內(nèi)部至少包含了哪兩種傳感器？參考答案：1．D【來源】2023高中物理同步學(xué)案優(yōu)化設(shè)計(jì)人教版選擇性必修第二冊第五章測評【詳解】DIS由傳感器、數(shù)據(jù)采集器和計(jì)算機(jī)組成。圖中①所示的器材為光電門傳感器。故選D。2．D【來源】2023步步高選擇性必修2（通用）第五章1認(rèn)識(shí)傳感器2常見傳感器的工作原理及應(yīng)用【詳解】A．傳感器材料有半導(dǎo)體材料、陶瓷材料、金屬材料和有機(jī)材料等，A錯(cuò)誤；B．電視遙控接收器的主要元件是紅外線傳感器，B錯(cuò)誤；C．話筒中的傳感器是聲傳感器，它將聲信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，C錯(cuò)誤；D．傳感器能將非電學(xué)量按一定規(guī)律轉(zhuǎn)換為電學(xué)量或者電路的通斷，D正確。故選D。3．B【來源】5.1認(rèn)識(shí)傳感器（練習(xí)）—2022-2023學(xué)年高二物理課后培優(yōu)分級(jí)練人教版（2019）選擇性必修第二冊【詳解】AB．信號(hào)處理系統(tǒng)獲得的電壓是R0兩端的電壓，當(dāng)掃描筆頭在黑色線條上移動(dòng)時(shí)，R相當(dāng)于大電阻，根據(jù)閉合電路歐姆定律，回路電流很小，R0兩端的電壓很低，信號(hào)處理系統(tǒng)獲得低電壓；當(dāng)掃描筆頭在白色間隔上移動(dòng)時(shí)，R相當(dāng)于小電阻，回路電流較大，R0兩端的電壓較高，信號(hào)處理系統(tǒng)獲得高電壓，A錯(cuò)誤，B正確；C．如果掃描速度發(fā)生變化，在信號(hào)處理系統(tǒng)中高低電壓的時(shí)間間隔就會(huì)發(fā)生變化，從而無法正確判斷黑、白條紋寬度，可能出現(xiàn)錯(cuò)誤識(shí)別信息，C錯(cuò)誤；D．掃描筆頭外殼出現(xiàn)破損時(shí)，外面的光就會(huì)進(jìn)入光敏三級(jí)管，從而出現(xiàn)錯(cuò)誤信息，導(dǎo)致不能正常工作，D錯(cuò)誤。故選B。4．D【來源】山西省運(yùn)城市2021-2022學(xué)年高二下學(xué)期期末調(diào)研測試物理試題【詳解】AB．當(dāng)掃描筆頭在黑色線條上移動(dòng)時(shí)，光敏三極管呈高阻抗，處于斷路狀態(tài)，所以兩端的電壓為零，信號(hào)處理系統(tǒng)獲得低電壓，同理，在白色間隔上移動(dòng)時(shí)信號(hào)處理系統(tǒng)時(shí)電路總電阻小而電流大因此兩端電壓高而獲得高電壓，AB錯(cuò)誤；C．掃描速度不同，信號(hào)處理系統(tǒng)接收到的因同一黑色線條（白色間隔）產(chǎn)生的低（高）電壓時(shí)間不同，C錯(cuò)誤；D．外殼破損，外界光線可能會(huì)照到光敏三極管上，導(dǎo)致信息讀取錯(cuò)誤，D正確。故選D。5．B【來源】5.1認(rèn)識(shí)傳感器（練習(xí)）—2022-2023學(xué)年高二物理課后培優(yōu)分級(jí)練人教版（2019）選擇性必修第二冊【詳解】由題意可知電壓表測的是R0兩端的電壓由此式可以看出U越大，表示c越大，但是U與c不成正比故選B。6．A【來源】5.2常見傳感器的工作原理及應(yīng)用（練習(xí)）—2022-2023學(xué)年高二物理課后培優(yōu)分級(jí)練人教版（2019）選擇性必修第二冊【詳解】B．若示數(shù)為I0，說明m對壓敏電阻的壓力與靜止時(shí)相同，即m的合外力為零，電梯可能處于靜止?fàn)顟B(tài)也可能處于勻速運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，故B錯(cuò)誤；A．由題意可知電梯靜止時(shí)電流表的示數(shù)為I0，此時(shí)壓敏電阻受到的壓力等于m的重力。由圖可知，壓力越大，阻值越小，示數(shù)I＞I0時(shí)，電路中電流比靜止時(shí)大，說明壓敏電阻阻值變小，壓力增大，說明m對壓敏電阻的壓力比靜止時(shí)大，即壓力大于重力，物體處于超重狀態(tài)，故A正確；C．若示數(shù)I在減小，說明壓敏電阻的阻值在增大，所以壓敏電阻受到的壓力在逐漸減小，由上述條件只能判斷壓敏電阻受到的壓力在變化，由于不能確定壓力與重力的大小關(guān)系，故無法確定電梯速度如何變化，故C錯(cuò)誤；D．由圖可知壓敏電阻的阻值與受到的壓力有關(guān)，若示數(shù)I不變，說明壓敏電阻的阻值保持不變，壓敏電阻受到的壓力不變，m受到的支持力不變，m的合外力恒定，故m可能做勻變速直線運(yùn)動(dòng)，也可能做勻速運(yùn)動(dòng)，故D錯(cuò)誤。故選A。7．B【來源】5.2常見傳感器的工作原理及應(yīng)用（練習(xí)）—2022-2023學(xué)年高二物理課后培優(yōu)分級(jí)練人教版（2019）選擇性必修第二冊【詳解】A．由電路圖可看出煮飯時(shí)手壓開關(guān)按鈕，永磁體與感溫鐵氧體相吸，觸電相連接，同時(shí)接通電路，A正確，不符合題意；B．在1標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下水的沸點(diǎn)是100°C，即水在沸騰后溫度為100°C，則當(dāng)鍋底水分剛好被大米全部吸收時(shí)溫度還是100°C，沒有達(dá)到感溫鐵氧體的“居里點(diǎn)”，感溫鐵氧體不會(huì)失去鐵磁性，則感溫鐵氧體與永磁體仍吸在一起，電飯鍋不會(huì)立即自動(dòng)斷電，B錯(cuò)誤，符合題意；C．當(dāng)感溫鐵氧體的溫度達(dá)到“居里點(diǎn)”時(shí)，感溫鐵氧體失去鐵磁性，則彈簧將感溫鐵氧體與永磁體彈開，電飯鍋立即自動(dòng)斷電，C正確，不符合題意；D．在1標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下水的沸點(diǎn)是100°C，即水在沸騰后溫度為100°C，此時(shí)繼續(xù)吸熱，溫度不會(huì)升高，沒有達(dá)到感溫鐵氧體的“居里點(diǎn)”，感溫鐵氧體不會(huì)失去鐵磁性，則感溫鐵氧體與永磁體仍吸在一起，D正確，不符合題意。故選B。8．C【來源】2022年新高考北京物理高考真題【詳解】AB．題意可知水位越高，對壓力傳感器的壓力越大，壓力傳感器的電阻值越小?？刂崎_關(guān)自動(dòng)開啟低水位預(yù)警，此時(shí)水位較低，壓力傳感器的電阻值較大，由于a、b兩端此時(shí)的電壓大于，根據(jù)串聯(lián)電路電壓分部特點(diǎn)可知，為壓力傳感器，故高水位時(shí)壓力傳感器的電阻值越小，壓力傳感器兩端電壓變小，，AB錯(cuò)誤；CD．根據(jù)閉合電路歐姆定律可知，a、b兩端的電壓為若定值電阻的阻值越大，當(dāng)開啟低水位預(yù)警時(shí)a、b兩端的電壓大于時(shí)，壓力傳感器阻值需要越大，則水位越低；當(dāng)a、b兩端的電壓小于時(shí)開啟高水位預(yù)警時(shí)，壓壓力傳感器阻值需要越大，則水位越低。C正確，D錯(cuò)誤。故選C。9．AC【來源】2023屆重慶市普通高中學(xué)業(yè)水平選擇性考試高考模擬調(diào)研卷物理試題（二）（康德卷）【詳解】A．熱敏電阻是將溫度信號(hào)轉(zhuǎn)化為電壓（電阻）信號(hào)輸出的，A正確；B．電阻應(yīng)變片是將壓力信號(hào)轉(zhuǎn)化為電壓（電阻）信號(hào)輸出的，B錯(cuò)誤；C．金屬熱電阻是將溫度信號(hào)轉(zhuǎn)化為電壓（電阻）信號(hào)輸出的，C正確；D．電容式位移傳感器，是將位移信號(hào)轉(zhuǎn)化為電壓（電阻）信號(hào)輸出的，D錯(cuò)誤。故選AC。10．BD【來源】5.2常見傳感器的工作原理及應(yīng)用（練習(xí)）—2022-2023學(xué)年高二物理課后培優(yōu)分級(jí)練人教版（2019）選擇性必修第二冊【詳解】AB．壓力越大，若越小，則總電阻越小，總電流越大，故兩端電壓越大，則電磁鐵對分棟開關(guān)的銜鐵吸引越強(qiáng)，所以大蘋果從下面的軌道通過，小蘋果從上面軌道通過，可以起到自動(dòng)分揀大小蘋果的效果，反之則不能，故A錯(cuò)誤，B正確；CD．通過調(diào)節(jié)的大小，可以改變的兩端的電壓，則可以改變電磁鐵對分棟開關(guān)的銜鐵吸引力的強(qiáng)弱，從而改變蘋果篩選的標(biāo)準(zhǔn)，故C錯(cuò)誤，D正確。故選BD。11．ABC【來源】2022版高中同步人教版選擇性必修第二冊第五章2常見傳感器的工作原理及應(yīng)用基礎(chǔ)過關(guān)練【詳解】A．甲圖中，當(dāng)動(dòng)片與定片之間的夾角發(fā)生變化時(shí)，極板的正對面積變化，使電容器電容變化，如果知道了電容器電容的變化情況就可以知道夾角的變化情況，則甲圖的傳感器可以用來測量角度，故A正確；B．乙圖中，金屬芯線和導(dǎo)電液體構(gòu)成電容器的兩個(gè)電極，液面高度變化時(shí)，正對面積發(fā)生變化，使電容器電容變化，如果知道了電容器電容的變化情況就可以知道液面高度的變化情況，則乙圖的傳感器可以用來測量液面的高度，故B正確；C．丙圖中，力作用在可動(dòng)電極上，可動(dòng)電極發(fā)生形變，與固定電極間距離發(fā)生變化，使電容器電容變化，如果知道了電容器電容的變化情況就可以知道力的變化情況，則丙圖的傳感器可以用來測量壓力，故C正確；D．丁圖中，隨著電介質(zhì)進(jìn)入極板間長度的變化，使電容器電容變化，如果知道了電容器電容的變化情況就可以知道電介質(zhì)進(jìn)入長度的變化情況，則丁圖的傳感器可以用來測量位移，故D錯(cuò)誤。故選ABC。12．ABC【來源】2023新教材高考總復(fù)習(xí)首選用卷考點(diǎn)38傳感器實(shí)驗(yàn)：利用傳感器制作簡單的自動(dòng)控制裝置夯基礎(chǔ)【詳解】A．電視機(jī)對無線遙控信號(hào)的接收主要是采用了紅外線傳感器，故A正確；B．電飯鍋能夠自動(dòng)控制溫度的原因是它裝有溫度傳感器，故B正確；C．電子秤所使用的測力裝置是力傳感器，故C正確；D．電腦所用的光電鼠標(biāo)主要采用光傳感器，而不是聲波傳感器，故D錯(cuò)誤。故選ABC。13．

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1.8【來源】專題68探究變壓器電壓與匝數(shù)關(guān)系、傳感器的利用-2023屆高三物理一輪復(fù)習(xí)多維度導(dǎo)學(xué)與分層專練【詳解】（1）[1]電壓表量程為0~3V，每小格表示0.1V，指針示數(shù)為1.40V。（2）[2]當(dāng)罐內(nèi)裝滿液體時(shí)，3個(gè)光敏電阻均受到光照射，電阻均為1.0kΩ，可把三個(gè)光敏電阻串聯(lián)后再與定值電阻Rx串聯(lián)，接在直流電源兩端，把電壓表接在定值電阻兩端，則有故Rx＝1.5kΩ電壓表應(yīng)與電阻R6并聯(lián)構(gòu)成電路，當(dāng)罐內(nèi)裝滿液體時(shí)，電壓表恰好為滿量程。電路圖如圖所示（3）[3]當(dāng)液面與出液口等高時(shí)，光源完全被遮光板遮住，此時(shí)三個(gè)光敏電阻的阻值均為10kΩ，則電壓表的示數(shù)為（4）[4]若光敏電阻被照亮?xí)r的阻值變?yōu)?.2kΩ，為使電壓表滿量程，則定值電阻的阻值變?yōu)镽′x，R′x滿足解得R′x＝1.8kΩ14．②①⑤④③【來源】滬科版（2020）選擇性必修第二冊第九章第一節(jié)傳感器及其敏感元件【詳解】傳感器將非電學(xué)量轉(zhuǎn)換為電學(xué)量的順序?yàn)椋孩诜请妼W(xué)量①敏感元件⑤轉(zhuǎn)換元件④轉(zhuǎn)換電路③電學(xué)量15．見解析【來源】滬科版（2020）選擇性必修第二冊第九章傳感器復(fù)習(xí)與鞏固【詳解】這種照明燈內(nèi)部至少包含了光傳感器和聲音傳感器；即白天光線較強(qiáng)時(shí)自動(dòng)切斷電源，晚上光線較弱時(shí)自動(dòng)接通電源，然后再通過聲音傳感器控制電路的通和斷，做到人走燈滅。 新教材基礎(chǔ)鞏固提升三級(jí)跳第一章安培力與洛倫茲力章小結(jié)基礎(chǔ)知識(shí)知識(shí)結(jié)構(gòu)：知識(shí)點(diǎn)梳理：1.1磁場對通電導(dǎo)線的作用力一、安培力的方向1、安培力：通電導(dǎo)線在磁場中受的力。2、左手定則：伸開左手，使拇指與其余四個(gè)手指垂直，并且都與手掌在同一個(gè)平面內(nèi)；讓磁感線從掌心進(jìn)入，并使四指指向電流的方向，這時(shí)拇指所指的方向就是通電導(dǎo)線在磁場中所受安培力的方向。3、安培力方向與磁場方向、電流方向的關(guān)系：F⊥B，F(xiàn)⊥I，即F垂直于B與I所決定的平面。二、安培力的大小1、垂直于磁場B放置、長為L的通電導(dǎo)線，當(dāng)通過的電流為I時(shí)，所受安培力為。2、當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度B的方向與導(dǎo)線方向成角時(shí)，公式。三、磁電式電流表1、原理：安培力與電流的關(guān)系。通電線圈在磁場中受到安培力而偏轉(zhuǎn)，線圈偏轉(zhuǎn)的角度越大，被測電流就越大，根據(jù)線圈偏轉(zhuǎn)的方向，可以知道被測電流的方向。2、構(gòu)造：磁鐵、線圈、螺旋彈簧、指針、極靴。3、特點(diǎn)：極靴與圓柱間的磁場沿半徑方向，線圈轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，安培力的大小不受磁場影響，電流所受安培力的方向總與線圈平面垂直。線圈平面與磁場方向平行，如圖所示。4、優(yōu)點(diǎn)：靈敏度高，可以測出很弱的電流。缺點(diǎn)：線圈導(dǎo)線很細(xì)，允許通過的電流很弱。1.2磁場對運(yùn)動(dòng)電荷的作用力一、洛倫茲力的方向1、洛倫茲力(1)定義：運(yùn)動(dòng)電荷在磁場中所受的力。(2)與安培力的關(guān)系：通電導(dǎo)線在磁場中所受的安培力是洛倫茲力的宏觀表現(xiàn)。2、洛倫茲力的方向左手定則：伸開左手，使拇指與其余四個(gè)手指垂直，并且都與手掌在同一平面內(nèi)．讓磁感線從掌心進(jìn)入，并使四指指向正電荷運(yùn)動(dòng)方向，這時(shí)大拇指所指的方向就是運(yùn)動(dòng)的正電荷在磁場中所受洛倫茲力的方向。二、洛倫茲力的大小1、當(dāng)v與B成角時(shí)：2、當(dāng)時(shí)，3、當(dāng)時(shí)：三、電子束的磁偏轉(zhuǎn)1、電視顯像管的構(gòu)造：如圖所示，由電子槍、偏轉(zhuǎn)線圈和熒光屏組成。2、電視顯像管的原理(1)電子槍發(fā)射電子(2)電子束在磁場中偏轉(zhuǎn)(3)熒光屏被電子束撞擊發(fā)光3、掃描：在偏轉(zhuǎn)區(qū)的水平方向和豎直方向都有偏轉(zhuǎn)磁場，其方向、強(qiáng)弱都在不斷變化，使得電子束打在熒光屏上的光點(diǎn)從上向下、從左向右不斷移動(dòng)。4、偏轉(zhuǎn)線圈：使電子束偏轉(zhuǎn)的磁場是由兩對線圈產(chǎn)生的。1.3帶電粒子在勻強(qiáng)磁場中的運(yùn)動(dòng)一、帶電粒子在勻強(qiáng)磁場中的運(yùn)動(dòng)1、若v∥B，洛倫茲力F＝0，帶電粒子以速度v做勻速直線運(yùn)動(dòng)。2、若v⊥B，帶電粒子在垂直于磁感線的平面內(nèi)以入射速度v做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。（1）向心力由洛倫茲力提供，即。（2）軌道半徑：。（3）周期：，T與速度v無關(guān)。3、若v與B的夾角為（），帶電粒子將做等螺距的螺旋線運(yùn)動(dòng)。二、帶電粒子做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的周期和半徑1、半徑公式當(dāng)物體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，向心力與物體速度、圓半徑之間的關(guān)系式為。洛倫茲力提供帶電粒子做圓周運(yùn)動(dòng)所需的向心力，由牛頓第二定律得。帶電粒子做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為。注意：帶電粒子在勻強(qiáng)磁場中做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑與磁感應(yīng)強(qiáng)度B、粒子質(zhì)量m、電荷量q及運(yùn)動(dòng)速率v有關(guān)。2、周期公式軌道半徑與周期之間的關(guān)系為，帶入半徑表達(dá)式可得運(yùn)動(dòng)的周期?！局仉y詳解】一、帶電粒子在勻強(qiáng)電場和勻強(qiáng)磁場中偏轉(zhuǎn)的區(qū)別類型項(xiàng)目垂直電場線進(jìn)入勻強(qiáng)電場（不計(jì)重力）垂直磁感線進(jìn)入勻強(qiáng)磁場（不計(jì)重力）受力情況電場力F=Eq大小、方向不變洛倫茲力大小不變，方向時(shí)刻與v垂直運(yùn)動(dòng)類型類平拋運(yùn)動(dòng)勻速圓周運(yùn)動(dòng)或圓周的一部分運(yùn)動(dòng)軌跡拋物線圓或圓的一部分圖示軌跡求解方法偏移距離y和偏轉(zhuǎn)角要通過類平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律求解偏移距離y和偏轉(zhuǎn)角要結(jié)合圓的幾何關(guān)系通過圓周運(yùn)動(dòng)的規(guī)律求解二、帶電粒子在磁場中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)問題的分析方法1、圓心的確定圓心一定在與速度方向垂直的直線上。圓心位置的確定通常有以下兩種基本方法：（1）已知入射方向和出射方向時(shí)，可通過入射點(diǎn)和出射點(diǎn)作垂直于入射方向和出射方向的直線，兩條直線的交點(diǎn)就是圓心（如圖甲所示，P為入射點(diǎn)，M為出射點(diǎn)）。（2）已知入射方向和出射點(diǎn)的位置時(shí)，可以通過入射點(diǎn)作入射方向的垂線，連接入射點(diǎn)和出射點(diǎn)，作其中垂線，這兩條垂線的交點(diǎn)就是圓心（如圖乙所示，P為入射點(diǎn)，M為出射點(diǎn)）。2、運(yùn)動(dòng)半徑的三種常見求法（1）根據(jù)半徑公式求解。（2）根據(jù)勾股定理求解。如圖中，若已知出射點(diǎn)相對于入射點(diǎn)側(cè)移了x，磁場的寬度為d，則有：。（3）根據(jù)三角函數(shù)求解。如圖中，若已知出射速度方向與入射速度方向的夾角為，磁場的寬度為d，則有。3、角度的三個(gè)關(guān)系（1）粒子速度的偏向角等于回旋角（圓心角），并等于AB弦與切線的夾角（弦切角）的2倍，如圖甲所示，即。（2）相對的弦切角相等，與相鄰的弦切角互補(bǔ)，即，如圖甲所示。（3）進(jìn)出同一直線邊界時(shí)速度方向與該直線邊界的夾角相等，如圖乙所示。4、粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)時(shí)間的確定（1）利用回旋角（圓心角）與弦切角的關(guān)系，或者利用四邊形的內(nèi)角和等于計(jì)算圓心角的大小。若用角度表示，則；若用弧度表示，則，可求出粒子在磁場中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間。（2）利用粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)的弧長s和速度v求解三、帶電粒子在磁場中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)問題的分析方法1、直線邊界（如圖所示）粒子進(jìn)入磁場時(shí)的速度，垂直于邊界時(shí)，出射點(diǎn)距離入射點(diǎn)最遠(yuǎn)，且入射點(diǎn)和出射點(diǎn)的距離，如圖甲所示；同一出射點(diǎn)，可能對應(yīng)粒子的兩個(gè)入射方向，且一個(gè)“優(yōu)弧”，一個(gè)“劣弧”，如圖乙、丙中的出射點(diǎn)A。2、平行邊界（如圖所示）3、相交直邊界（如圖所示）4、圓邊界（如圖所示）（1）粒子沿圓形區(qū)域勻強(qiáng)磁場的半徑方向垂直射入磁場，必沿半徑方向射出磁場，如圖甲所示。（2）粒子射入磁場的速度方向與入射點(diǎn)和磁場圓心連線的夾角等于射出磁場的速度方向與出射點(diǎn)和磁場圓心連線的夾角，如圖乙所示。1.4質(zhì)譜儀與回旋加速器一、質(zhì)譜儀1．原理：如圖所示。2．加速帶電粒子進(jìn)入質(zhì)譜儀的加速電場，由動(dòng)能定理得：Uq＝eq\f(1,2)mv2。 ①3．偏轉(zhuǎn)帶電粒子進(jìn)入質(zhì)譜儀的偏轉(zhuǎn)磁場做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，洛倫茲力提供向心力：qvB＝eq\f(mv2,r)。 ②4．由①②兩式可以求出粒子運(yùn)動(dòng)的半徑r、質(zhì)量m、比荷eq\f(q,m)等。其中由r＝eq\f(1,B)eq\r(\f(2mU,q))可知電荷量相同時(shí)，半徑將隨質(zhì)量變化。5．質(zhì)譜儀的應(yīng)用可以測定帶電粒子的質(zhì)量和分析同位素。二、回旋加速器1．工作原理如圖所示，D1和D2是兩個(gè)中空的半圓金屬盒，它們之間有一定的電勢差U，A處的粒子源產(chǎn)生的帶電粒子在兩盒之間被電場加速。D1、D2處于與盒面垂直的勻強(qiáng)磁場B中，粒子將在磁場中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，經(jīng)半個(gè)圓周(半個(gè)周期)后，再次到達(dá)兩盒間的縫隙，控制兩盒間電勢差，使其恰好改變正負(fù)，于是粒子在盒縫間再次被加速，如果粒子每次通過盒間縫隙均能被加速，粒子速度就能夠增加到很大。2．周期粒子每經(jīng)過一次加速，其軌道半徑就大一些，但粒子繞圓周運(yùn)動(dòng)的周期不變。3．最大動(dòng)能由qvB＝eq\f(mv2,r)和Ek＝eq\f(1,2)mv2得Ek＝eq\f(q2B2r2,2m)。【重難詳解】考點(diǎn)1：對回旋加速器的理解 1.磁場的作用：帶電粒子以某一速度垂直磁場方向進(jìn)入勻強(qiáng)磁場后，在洛倫茲力的作用下做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。其周期在q、m、B不變的情況下與速度和軌道半徑無關(guān)，帶電粒子每次進(jìn)入D形盒都運(yùn)動(dòng)半個(gè)周期(eq\f(πm,qB))后平行電場方向進(jìn)入電場加速。如圖所示。2．電場的作用：回旋加速器的兩個(gè)D形盒之間的狹縫區(qū)域存在周期性變化的且垂直于兩個(gè)D形盒正對截面的勻強(qiáng)電場，帶電粒子經(jīng)過該區(qū)域時(shí)被加速。根據(jù)動(dòng)能定理：qU＝ΔEk。3．交變電壓的作用：為保證粒子每次經(jīng)過狹縫時(shí)都被加速，使之能量不斷提高，需在狹縫兩側(cè)加上跟帶電粒子在D形盒中運(yùn)動(dòng)周期相同的交變電壓。4．帶電粒子的最終能量：由r＝eq\f(mv,qB)知，當(dāng)帶電粒子的運(yùn)動(dòng)半徑最大時(shí)，其速度也最大，若D形盒半徑為R，則帶電粒子的最終動(dòng)能Ekm＝eq\f(q2B2R2,2m)。可見，要提高加速粒子的最終能量，應(yīng)盡可能地增大磁感應(yīng)強(qiáng)度B和D形盒的半徑R。5．粒子被加速次數(shù)的計(jì)算：粒子在回旋加速器中被加速的次數(shù)n＝eq\f(Ekm,qU)(U是加速電壓的大小)，一個(gè)周期加速兩次。6．粒子在回旋加速器中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間：在電場中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t1，在磁場中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t2＝eq\f(n,2)T＝eq\f(nπm,qB)(n是粒子被加速次數(shù))，總時(shí)間為t＝t1＋t2，因?yàn)閠1?t2，一般認(rèn)為在盒內(nèi)的時(shí)間近似等于t2?？键c(diǎn)2：求解回旋加速器問題的兩點(diǎn)注意(1)帶電粒子通過回旋加速器最終獲得的動(dòng)能Ekm＝eq\f(q2B2R2,2m)，與加速的次數(shù)以及加速電壓U的大小無關(guān)。(2)交變電源的周期與粒子做圓周運(yùn)動(dòng)的周期相等。鞏固所學(xué)一、單選題1．勻強(qiáng)磁場垂直紙面向內(nèi)，紙面內(nèi)有一通電導(dǎo)體棒，電流方向如圖所示．保持電流大小不變，以導(dǎo)體棒的中點(diǎn)為轉(zhuǎn)軸，在紙面內(nèi)逆時(shí)針轉(zhuǎn)過的過程中，導(dǎo)體棒所受的安培力大?。ǎ〢．不變 B．一直變大C．先變大后變小 D．先變小后變大2．如圖所示，把一個(gè)可以繞水平軸轉(zhuǎn)動(dòng)的鋁盤放在蹄形磁鐵的磁極之間，盤的下邊緣浸在水銀槽中，將轉(zhuǎn)軸和水銀用導(dǎo)線直接接在電源的兩極上，則（）A．由于磁場力的作用，鋁盤將作逆時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)B．由于磁場力的作用，鋁盤將作順時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)C．將電源兩極對調(diào)，鋁盤轉(zhuǎn)動(dòng)方向不變D．將蹄形磁鐵的磁極對調(diào)，鋁盤轉(zhuǎn)動(dòng)方向不變3．圖中分別標(biāo)出了在勻強(qiáng)磁場中的通電直導(dǎo)線的電流I，磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B和所受磁場力F的方向，其中正確的是（）A． B．C． D．4．下面有關(guān)物理公式書寫正確的是（）A．勻變速直線運(yùn)動(dòng)位移與時(shí)間關(guān)系：B．電容器的電容：C．萬有引力定律：D．安培力公式：5．如圖甲所示為“海影號(hào)”電磁推進(jìn)實(shí)驗(yàn)艦艇，艦艇下部的大洞使海水前后貫通。艦艇沿海平面截面圖如圖乙所示，其與海水接觸的兩側(cè)壁M和N分別連接艦艇內(nèi)電源的正極和負(fù)極，使得M、N間海水內(nèi)電流方向?yàn)?，此時(shí)加一定方向的磁場，可使得M、N間海水受到磁場力作用而被推出，艦艇因此向右前進(jìn)，則所加磁場的方向應(yīng)為（）A．水平向左 B．水平向右C．垂直紙面向外 D．垂直紙面向里6．如圖所示是閃電擊中廣州塔的畫面，廣州塔的尖頂是一避雷針，雷雨天氣時(shí)，底端帶負(fù)電的云層經(jīng)過避雷針上方時(shí)，避雷針尖端放電形成瞬間強(qiáng)電流，烏云所帶的負(fù)電荷經(jīng)避雷針導(dǎo)入大地，在此過程中，下列說法正確的是（）A．云層靠近避雷針時(shí)，針尖感應(yīng)出負(fù)電荷B．避雷針上的電流方向從尖端流向底端C．避雷針尖端附近的電場強(qiáng)度比避雷針底端附近的電場強(qiáng)度小D．地磁場對避雷針的作用力方向向西7．如圖所示，空間存在水平向左的勻強(qiáng)電場和垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場。在該區(qū)域中，有一個(gè)豎直放置的光滑絕緣圓環(huán)，環(huán)上套有一個(gè)帶正電的小球。O點(diǎn)為圓環(huán)的圓心，a、b、c、d為圓環(huán)上的四個(gè)點(diǎn)，a點(diǎn)為最高點(diǎn)，c點(diǎn)為最低點(diǎn)，b、O、d三點(diǎn)在同一水平線上。已知小球所受電場力與重力大小相等?，F(xiàn)將小球從環(huán)的頂端a點(diǎn)由靜止釋放，下列判斷正確的是（）A．小球能越過d點(diǎn)并繼續(xù)沿環(huán)向上運(yùn)動(dòng)B．當(dāng)小球運(yùn)動(dòng)到c點(diǎn)時(shí)，所受洛倫茲力最大C．小球從a點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到b點(diǎn)的過程中，重力勢能減小，電勢能增大D．小球從b點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到c點(diǎn)的過程中，電勢能增大，動(dòng)能先增大后減小8．如圖所示，氕、氘、氚三種核子分別從靜止開始經(jīng)過同一加速電壓U1（圖中未畫出）加速，再經(jīng)過同一偏轉(zhuǎn)電壓U2偏轉(zhuǎn)，后進(jìn)入垂直于紙面向里的有界勻強(qiáng)磁場，氕的運(yùn)動(dòng)軌跡如圖。則氕、氘、氚三種核子射入磁場的點(diǎn)和射出磁場的點(diǎn)間距最大的是（）A．氕 B．氘 C．氚 D．無法判定二、多選題9．如圖所示，在帶電的兩平行金屬板間有相互垂直的勻強(qiáng)磁場和勻強(qiáng)電場，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，電場強(qiáng)度為E，現(xiàn)有一電子以速度v0平行金屬板射入場區(qū)，則（

）A．若電子沿軌跡Ⅰ運(yùn)動(dòng)，則B．若電子沿軌跡Ⅱ運(yùn)動(dòng)，則C．若電子沿軌跡Ⅰ運(yùn)動(dòng)，則D．若電子沿軌跡Ⅱ運(yùn)動(dòng)，則10．如圖甲是磁電式電流表的結(jié)構(gòu)示意圖，蹄形磁體和鐵芯間的磁場均勻輻向分布，邊長為的匝正方形線圈中通以電流，如圖乙所示，線圈中左側(cè)一條導(dǎo)線電流方向垂直紙面向外，右側(cè)導(dǎo)線電流方向垂直紙面向里，、兩條導(dǎo)線所在處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為，則（）A．該磁場是勻強(qiáng)磁場 B．該線圈的磁通量為C．導(dǎo)線受到的安培力方向向上 D．導(dǎo)線受到的安培力大小為11．一束混合粒子流從一發(fā)射源射出后，進(jìn)入如圖所示的磁場，分離為1、2、3三束粒子流，則下列選項(xiàng)正確的是（）A．1帶正電 B．1帶負(fù)電C．2不帶電 D．3帶負(fù)電12．如圖所示，、、為三根與紙面垂直的固定長直導(dǎo)線，其截面位于等邊三角形的三個(gè)頂點(diǎn)上，沿水平方向，導(dǎo)線中均通有大小相等的電流，方向如圖所示。點(diǎn)為三角形的中心到三個(gè)頂點(diǎn)的距離相等，已知導(dǎo)線在斜邊中點(diǎn)處所產(chǎn)生的磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為，則（）A．點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為 B．點(diǎn)的磁場方向沿連線方向指向C．導(dǎo)線受到的安培力方向水平向左 D．導(dǎo)線受到的安培力方向沿連線方向指向能力提升三、實(shí)驗(yàn)題13．如圖所示，虛線框內(nèi)存在一沿水平方向、且與紙面垂直的勻強(qiáng)磁場?，F(xiàn)通過測量通電導(dǎo)線在磁場中所受的安培力，來測量磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小，并判定其方向。所用部分器材已在圖中給出，其中D為位于紙面內(nèi)的U形金屬框，其底邊水平，兩側(cè)邊豎直且等長；E為直流電源；R為電阻箱；A為電流表；S為開關(guān)，此外還有細(xì)沙、天平、米尺和若干輕質(zhì)導(dǎo)線，實(shí)驗(yàn)電路圖如圖所示。（1）完成下列主要實(shí)驗(yàn)步驟中的填空。①按圖接線②保持開關(guān)S斷開，在托盤內(nèi)加入適量細(xì)沙，使D處于平衡狀態(tài)，然后用天平稱出細(xì)沙質(zhì)量③閉合開關(guān)S，調(diào)節(jié)R的值使電流大小適當(dāng)，在托盤內(nèi)重新加入適量細(xì)沙，使D重新處于平衡狀態(tài)；然后讀出________________，并用天平稱出________________④用米尺測量________________（2）用測量的物理量和重力加速度g表示磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小，可以得出B=______________。四、解答題14．如下圖所示是陰極射線管的示意圖。接通電源后，陰極射線由陰極沿x軸方向射出，在熒光屏上會(huì)看到一條亮線。要使熒光屏上的亮線向下（z軸負(fù)方向）偏轉(zhuǎn)，可以通過怎樣的方式實(shí)現(xiàn)？15．如圖所示，水平向左的勻強(qiáng)電場的場強(qiáng)，垂直紙面向內(nèi)的勻強(qiáng)磁場的，質(zhì)量為的帶正電的小物塊A從豎直絕緣墻上的M點(diǎn)由靜止開始下滑，滑行到達(dá)N點(diǎn)時(shí)離開墻面開始做曲線運(yùn)動(dòng)，在到達(dá)P點(diǎn)開始做勻速直線運(yùn)動(dòng)，此時(shí)速度與水平方向成45°角，P點(diǎn)離開M點(diǎn)的豎直高度為，取試求：（1）A沿墻下滑克服摩擦力做的功；（2）P點(diǎn)與M點(diǎn)的水平距離。參考答案：1．A【來源】河南省豫南名校2021-2022學(xué)年高二下學(xué)期期末聯(lián)考物理試題【詳解】導(dǎo)體棒在紙面內(nèi)逆時(shí)針轉(zhuǎn)過的過程中，電流方向始終與磁場方向垂直，根據(jù)安培力的表達(dá)式易知，導(dǎo)體棒所受的安培力大小不變。故A正確；BCD錯(cuò)誤。故選A。2．A【來源】廣東省潮州市饒平縣第二中學(xué)2021-2022學(xué)年高二下學(xué)期月考物理試題（二）【詳解】AB．根據(jù)左手定則可知，鋁盤將作逆時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)，A正確，B錯(cuò)誤；C．將電源兩極對調(diào)，鋁盤將作順時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)，C錯(cuò)誤；D．將蹄形磁鐵的磁極對調(diào)，鋁盤將作順時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)，D錯(cuò)誤。故選A。3．B【來源】第01講磁場對通電導(dǎo)線的作用力2023年高中寒假精品課（人教版2019選擇性必修第二冊）【詳解】根據(jù)左手定則的內(nèi)容：伸開左手，使大拇指與其余四個(gè)手指垂直，并且都與手掌在同一個(gè)平面內(nèi)；讓磁感線從掌心進(jìn)入，并使四指指向電流的方向，這時(shí)拇指所指的方向就是通電導(dǎo)線在磁場中所受安培力的方向，可得：A．電流與磁場方向平行，沒有安培力，故A錯(cuò)誤；B．根據(jù)左手定則可知，安培力的方向是垂直導(dǎo)體棒向下的，故B正確；C．根據(jù)左手定則可知，安培力的方向是垂直導(dǎo)體棒向下的，故C錯(cuò)誤；D．電流與磁場方向平行，沒有安培力，故D錯(cuò)誤。故選B。4．C【來源】2022年浙江省高考模擬卷學(xué)考測試物理試題（一）【詳解】A．勻變速直線運(yùn)動(dòng)位移與時(shí)間關(guān)系故A錯(cuò)誤；B．電容器的電容故B錯(cuò)誤；C．萬有引力定律故C正確；D．安培力公式F=BILsinα故D錯(cuò)誤。故選C。5．C【來源】遼寧省葫蘆島市興城市中學(xué)等四校2022-2023學(xué)年高二上學(xué)期12月聯(lián)考物理試題【詳解】根據(jù)題意可知，艦艇向右前進(jìn)，則海水受到向左的安培力，由左手定則可知，所加磁場的方向應(yīng)為垂直紙面向外。故選C。6．D【來源】江蘇省2022-2023學(xué)年高二下學(xué)期學(xué)業(yè)水平合格性考試物理仿真模擬檢測卷（五）【詳解】A．根據(jù)同種電荷相互排斥，異種電荷相互吸引，可知云層靠近避雷針時(shí)，針尖感應(yīng)出正電荷，故A錯(cuò)誤；B．負(fù)電荷從尖端流向底端，而電流的方向規(guī)定為正電荷運(yùn)動(dòng)的方向，因此電流的方向從底端流向尖端，故B錯(cuò)誤；C．由于電荷更容易集中到尖端，從而避雷針尖端附近的電場強(qiáng)度比避雷針底端附近的電場強(qiáng)度大，故C錯(cuò)誤；D．根據(jù)左手定則可知，地磁場對避雷針的作用力方向向西，故D正確。故選D。7．D【來源】專題63帶電粒子在（疊加場）復(fù)合場中運(yùn)動(dòng)問題-2022年高三畢業(yè)班物理常考點(diǎn)歸納與變式演練【詳解】電場力與重力大小相等，則二者的合力指向左下方45°，由于合力是恒力，故類似于新的重力，所以ad弧的中點(diǎn)相當(dāng)于平時(shí)豎直平面圓環(huán)的“最高點(diǎn)”。關(guān)于圓心對稱的位置（即bc弧的中點(diǎn)）就是“最低點(diǎn)”，速度最大。A．由于a、d兩點(diǎn)關(guān)于新的最高點(diǎn)對稱，若從a點(diǎn)靜止釋放，最高運(yùn)動(dòng)到d點(diǎn)，故A錯(cuò)誤；B．由于bc弧的中點(diǎn)相當(dāng)于“最低點(diǎn)”，速度最大，當(dāng)然這個(gè)位置洛倫茲力最大，故B錯(cuò)誤；C．從a到b，重力和電場力都做正功，重力勢能和電勢能都減少，故C錯(cuò)誤；D．小球從b點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到c點(diǎn)，電場力做負(fù)功，電勢能增大，但由于bc弧的中點(diǎn)速度最大，所以動(dòng)能先增后減，D正確。故選D。8．C【來源】第78講帶電粒子在組合場中的運(yùn)動(dòng)-2023屆高三物理高考復(fù)習(xí)101微專題模型精