电容式话筒工作原理.doc

1.左下ta图是电容式话筒的示意图，它是利用电容制作的传感器，话筒的振动膜前面镀有薄薄的金属膜，膜后距膜几十微米处有一金属 板，振动膜上的金属层和这个金属板构成电容器的两极，在两极间加一电压U，人对着话筒说话时，振动膜前后振动，使电容发生变化，导致话筒所在电路中的其他量发生变化，使声音信号被转化为电信号，其中导致电容变化的原因可能是电容器两极间的 （A）A距离变化; B正对面积变化 C. 介质变化; D.电压变化. ta tb tc2.上图tc是电视机中显像管的偏转线圈示意图, 它由绕在磁环上的两个相同的线圈串联而成，线圈中通有方向如图所示的电流当电子束从纸里经磁环中心向纸外射来时（图中用符号“”表示）它将 (A) 向上偏转 (B) 向下偏转 (C) 向左转转 (D) 向右转转. (B) 3.家用电热灭蚊器中电热部分的主要元件是PTC,PTC元件是由钛酸钡等半导体材料制成的电用器，其电阻率与温度的关系如图tb所示，由于这种特性，因此，PIC元件具有发热、控温双重功能，对此以下判断中正确的组合是（1,4） 通电后，其电功率先增大后减小 通电后，其电功率先减小后增大 (3) 当其产生的热量与散发的热量相等时，温度保持在t1或t2不变 当其产生的热量与散发的热量相等时，温度保持在tlt2的某一值不变. 4. 下图为在温度为10左右的环境中工作的某自动恒温箱原理图,箱内的电阻 R1=200k,R210k,R340k.Rt为热敏电阻，它的电阻随温度变化的曲线如图乙所示。当a、b邀电压Uab0时，电压鉴别器会令开关接通，恒温箱内的电热丝发热，使箱内温度提高；当Uab0时，电压监别器使K断开，停止加热，恒温箱内的温度恒定在。(350C) 5正负电对撞机的最后部分的简化示意图如图d5-1所示（俯视图）位于水平面内的粗实线所示的圆环形真空管道是正、负电子作圆运动的“容器”，经过加速器加速后的正、负电子分别引人该管道时，具有相等的速度v,它们沿管道向相反的方向运动。在管道内控制它们运动的是一系列圆形电磁铁即图中的A1,A2,A3,An.共n个均匀分布在整个圆环上(图中只示意性地用细实线画了几个其它的用虚线表示)，每个电磁铁内的磁场都是匀强磁场并且并且磁感应强度都相同方向竖直向下磁场区域的直径为d,改变变电磁铁内电流的大小,就可改变磁感应强度,从而改变电子偏转角度的大小.经过精确的调整,首先实现了电子沿管道的粗实线运动,这时电子经每个电磁铁时射入点和射出点都在电磁铁的两端,如图d5-2所示.这就为进 一步实现正负电子的对撞作好了准备 (1)试确定正,负电子在管道中是沿什么方向旋转的. (2)已知正,负电子的质量都是m,所带的电荷为e,重力不计.求电磁铁内磁感强度. d5-1 d5-2 6.小型高效的等离子体发动机所用燃料不到化学燃料发动机的1/10，它可以使在太空中的航天器获得动力，进入太阳系从广义上说，等 离子体就是带电荷的粒子。在等离子体发动机中由电极发射的电子撞击shan原于，使之电离，在加速电场的作用下，shan离子加速到很大的速度后从航天器尾部连续 喷出，产主推力。假设装有等离子体发动机的航大器在太空中处于静止，航天器的总质 量为M（在发射离P的过程中质量可以认为不变），每个 shan离子的质量为rn，电量为q，加 速电压为U，等离子体发动机单位时间向外喷出的离子数是n，发动机发射离子的功率是多少？航天器开始获得的加速度是多少？ 7.为了测量列车运行的速度和加速度大小, 可采用如图d7-1所示的装置, 它是由一块安装在列车车头底部的强磁体和埋设在轨过地的一组线圈及电流测量仪组成（记录测量仪未画出）当列车经过线圈上方时，线圈中产生的电流被记录下来，就能求出列车在各处的速度和加速度.如图d7-2所示.设磁体端部磁感应强度B=0.004T,且全部集中在端面范围内.与端面相垂直，磁体的宽度与线圈的宽度相同，且都很小,线圈的匝数n=5,长l=0.5m,电阻R=0.4(包括引出线的电阻),测量记录下的电流图象如图d7-3所示. (1)试计算在离o(原点)30m,130m处列车的速度v1,v2的大小. (2)设列车作的是匀加速直线运动求列车加速度的大小 图d7-2 图d7-3 图2-8 8.图2-8所示，abcd为用超导材料制成的闭合线圈该线放放置在防磁装置中可以认为不受周围其他场作用 .如果有一个小条形磁体沿abcd的轴线从左向右穿过超导线圈,并远离开始时线圈中无电流 .设在磁体靠近线圈的过程中线圈中的电流为i1在磁体远离线圈的过程中线圈中的电定为i2,磁体远离线圈以后，电流为i3,下面正确的是: (A)i1,i2的方向都是abcd，i3为零; (b)i1的方向是abcdi2,i3的方向而是adcb. (C)i1的方向是adcb, i2,i3的方向都是abcd; (D) i1的方向是abcd，i2的方向是 adc,.i3为零. 答案：（D） 9.美国航天飞机“阿特兰蒂斯”号上进行过一项卫星悬绳发电实验：航天飞机在赤道上空圆型轨道由西向东飞，速度为7.5km/s.地磁场在航天飞机轨道处的磁应感应强度 B =0.5010-4T，从航天飞机上发射出的一颗卫星，携带一根长L20km的金属悬绳与航天飞机相连，航天飞机和卫星间的这条悬绳方向沿地球径向井指向地心，悬绳电阻约r8O0 由绝缘层包裹结果在绳上产生的电流强度约I3A（1）估算航天飞机 运行轨道高度，取地球半径 6400km，第一宇宙速度为79km/s（2）这根金属绳能产生多大的感应电动势？计算时认为金属绳是刚性的，并比较绳的两端，即航天飞机端与卫星端电势哪个高？（3）试析悬绳上电流是通过什么样的回路形成的？（4）航天飞机可获得多大的电功率？ 10电熨斗,其电路结构如图甲所示.改变内部接线方式，可以使电熨斗处于断开状态或在低、中、高三个同温度档。图乙是它的四种不同的连接方式则电熨斗分别处于断开低温中温,高温的图序应为： A.1,2,3,4; B.2,1,4,3; C.1,3,4,2; D.1,4,3,2.答案:(A) 12. 电视偏转线圈一只阴极射线管，如图是它的主要构造示意图A，B是电磁铁，通电后可产生偏转磁场，使电子在水平方向上偏转。C，D是偏转电极，加上电任后电于在竖直方向上偏转。当A，B和C，D 不接电源时电经加速电场加速以v0=1.6106m/s的速度垂直打到坚直的荧光屏的中心o上。的中心O上。现以O为原点，竖直方向为y轴，水平方向为X轴。在荧光屏平面上建立坐标系，当别后，在A、B和C,D间的两个区域内分别产生匀强磁场和匀强电场。已知磁场沿MN方向宽度为L1=0.00m，电场沿MN方向的宽度为L20.08m，电场右边缘到屏的距离为d=0.08m.电子在磁场区域运动中,沿X轴负方向何转了x=0.02m后,进入电场区域,并从电场的右边界射出,到荧屏上时打在屏上的坐标为(-0.14,-0.15)的p点.已知电子质量为9.010-31kg ,电量为 1.610-19c不计重力，试求：(1)匀强电场和匀强磁场的方向,并说明电子在磁场区,电场区和无场区的运动特点. (2)磁感应强度B 和电场强度E各多大? 13.图d13所示为静电除尘器的原理示意图，它的主要部 分由金属管A和悬挂在管中的金属丝B组成A 接电源正极B接电源负极，AB间产生很强的非 匀强电场，距B越近处场强越大燃烧不充分带有 很多煤粉的烟气从下面入口 c进入。经过静电除尘 后从上面的出口D排出，下面关于除尘器工作原理 的说法中正确的是:（） (A）烟气上升时，负极B使煤粉带负电,带负电的 煤粉吸附到正极A上在重力作用下，最后从下边漏斗落下 (B)负极 B附近空气分子被电离，电子向正极运动 过程中，遇到煤粉使其带负电，带负电的煤粉 吸附到正极A上，在重力作用下，最后从下边 漏斗落下. (C)烟气上升时，煤粉在负极点 B附近被静电感应， 使靠近正极的一端带负电，它受电场引力较 大，被吸附到正极A上，在重力作用下，最后从 下边漏斗落下. (D) 以上三种说法都不正确. 答案:(B) 图d13 图d14 图16 14.如图 d14所示 是一种悬球式加速 度仪，它可以用来测 定沿水平方向轨道运行的列车的加速 度将质量为m的 个金属球系在金属 丝的下端，金属丝的 上端悬挂在O点，AB是一根长为L的电阻丝，其 阻值为R，金属丝与电阻丝接触良好，摩擦不计 一电压表的两端分别接在电阻丝的中点C和O 点图中虚线OC与AB垂直，且OC=h，电阻丝 AB沿着列车前进方向，其两端接在电压为U。的 直流电源上，整个装置固定的列车上列车静止时 金属丝呈竖直状态，当列车加速或减速前进时，金 属丝将偏离竖直方向，从电压表读数变化可获得 加速度的大小问： 1）当列车向右作加速运动，电压表读数为 U时， 列车的加速度a为多大？（金属丝与导线的电 阻不计）2）这个装置能测出的最大加速度多大？ 3）该装置中，对电压表的选择有什么要求？为什么？ 15.家用电子式调光台灯的电子电路中有一只可以自动控制的开关（双向可控硅，也叫晶闸 管L如图甲所示它能控制电路在每个交流电周期里只有一部分时间导通通过调节 可改变电灯发光与不发光的时间比，使电灯两端的电压有效值为可调，从而控制台灯 的亮度若该台灯所加电压为“220V50Hz”的交流电压现调节电键得每当交流电 压达到峰值时，晶闸管开始导通，电压减小到0时关断，如图乙所示，斜线区域表示其 通电时间则电灯两端实际电压有效值为 :AoV ; B155.5 ;C110V ;D.无法确定.图乙 16在原子反应堆中抽动液态金属或在医疗器试中抽动血液等导电液体时，常使用电磁泵某种电磁泵的结构如图16所示，把装有液态钠的矩形截面导管（导管是环形的，图中只画出其中一部分)水平放置于匀强磁场中，磁场的用感强度为B,方向与导管垂直让电流 I按如图方向横穿过液态钠且电流方向与B垂直设导管截面高为a，宽为b，导管有长为l的一部分置于磁场中由于磁场对液态钠的作用力使液态钠获得驱动力而不断沿管子向前推进整个系统是完全密封的只有金属钠本身在其中流动，其余的部件都是固定不动的1） 在图上标出液态钠受用场驱动力的方向;2）假定在液态钠不流动的条件下，求导管横截面上由磁场驱动力所形成的附加压强p与上述各量的关系式3）设液态钠中每个自由电荷所带电量为q，单位体积内参与导电的自由电荷数为n，求在横穿液态钠的电流l的方向上参与导电的自由电荷定向移动的平均速率v 17.如图17所示是家庭用的“漏电保护器”的关键部分的原理图其中P是一个变压器铁心，人户的两报电线（火线和零线）采用双线绕法，绕在铁心的一例作为原线国，然后再接户内的用电器Q是一个脱扣开关的控制部分（脱扣开关本身没有画出，它是串联在本图左边的火线和零线上，开关断开时，用户的供电波切断）Q接在铁心另一侧副线图的两端ab之间，当a、b间没有电压时,Q使得脱扣开关闭合，当ab有电压时，脱扣开关即断开，使用户断电（1）用户正常用电时，ab之间有没有电压？为什么？（2)如果某人站在地面上，手误触火线而断电脱扣开关是否会断开？为什么？（3）已知原线圈的双线各在钱心上绕了n1匝，另一侧的副线自绕了n2匝已知正常用电时通过火线和零线的电流是I，某人站在地面上，手误触火线而触电时通过人体的电话为I把这个变压器视为理想变压器，在人触电这段时时内，已知ab两端的电压为2V，求变压器火线线圈两端的电压和通过Q的电流各是多大？ 图17 18.某同学在家中测算电冰箱的月耗电，他将家中其他电器断开，只使用电冰箱，观察电度表转盘的转动情况，测得冰箱致冷时，转盘每12s转动一圈；保温时，每120s转动一圈。电度表上标明“每千瓦时转 2000圈”。该同学还测得冰箱每小时致冷 10min，保温50min。每月按30天计，则该冰箱月耗电为-度。电学答案】5 解：（ 1 ）正电子在（ 1 ）图中沿逆时针方向运动，负电子沿顺时针方向运动 .（ 2 ）电子经过 1 个电磁铁，偏转角度是 =2 /n 射入电磁铁是与通过射入点的直径的夹角为/2 ，电子在电磁铁内做圆运动的半径为 R=mv/Be, 由图所示可知， sin /2=(d/2)/R, 解出 B=(2mvsin /n)/de. 6. 解：发射离子的功率 P=nqu,shan 离子获得速度为 v ， mv2/2=qu, 在 t 时间内喷出的离子数 nt, 航天器的加速度为 a ，航天器喷出 shan 离子的过程系统动量守恒，Mat=ntmv 解的 a=nmv/M=(n 2mqu)/M 9 解： (1)GMm/R 2 =mV 0 2 /R GMm/r 2 =Mv 2 /r r 2 =v 0 2 /v 2 =(7.9 10 3 )2/(7.5 10 3 )2 6400km=7.1 10 3 km.(2) =BLV=7500V 航天飞机上电势高 ;(3) 悬绳相当电源 , 周围热层稀薄气体电离产生的离子导电构成回路 .(4)p=I -I 2 r=15.3kw 12 解 (1) 磁场方向竖直向上 , 电场方向竖直向下 . 磁场中匀速圆周运动 , 电中类平地运动 , 无场区匀速直线运动 ;(2) 由图可知 ,ij 段 r 2 =L1 2 +(r-x) 2 r=(L1 2 +x 2 )/2x=(0.06 2 +0.02 2 )/(2 0.02)=0.1m又 ev0B=mv02/r 解得 B=mv 0 2 /er=(9.0 10 -31 1.6 10 6 )/1.