人教版高二选修3-2第六章 传感器 高考链接

一、多选题

1. 难度：简单

某同学设计的家庭电路保护装置如图所示,铁芯左侧线圈L₁由火线和零线并行绕成. 当右侧线圈L₂中产生电流时,电流经放大器放大后,使电磁铁吸起铁质开关K,从而切断家庭电路. 仅考虑L₁在铁芯中产生的磁场,下列说法正确的有

A.家庭电路正常工作时,L₂中的磁通量为零

B.家庭电路中使用的电器增多时,L₂中的磁通量不变

C.家庭电路发生短路时,开关K 将被电磁铁吸起

D.地面上的人接触火线发生触电时,开关K 将被电磁铁吸起

二、解答题

2. 难度：中等

利用霍尔效应制作的霍尔元件以及传感器，广泛应用于测量和自动控制等领域。如图所示，将一金属或半导体薄片垂直置于磁场B中，在薄片的两个侧面a、b间通以电流I时，另外两侧c、f间会产生电势差，这一现象称为霍尔效应。其原因是薄片中的移动电荷受洛伦兹力的作用向一侧偏转和积累，于是c、f间建立起电场，同时产生霍尔电势差。当电荷所受的电场力与洛伦兹力处处相等时，和达到稳定值，的大小与I和B以及霍尔元件厚度d之间满足关系式，其中比例系数称为霍尔系数，仅与材料性质有关

(1)设半导体薄片的宽度（c、f间距）为l，请写出和的关系式；若半导体材料是由电子导电的，请判断图中c、f哪端的电势高；

(2)已知半导体薄片内单位体积中导电的电子数为n，电子的电荷量为e，请推导出霍尔系数的表达式；（通过横截面积S的电流，其中v是导电电子定向移动的平均速率）

(3)图一是霍尔测速仪的示意图，将非磁性圆盘固定在转轴上，圆盘的周边等距离地嵌装着m个永磁体，相邻永磁体的极性相反。霍尔元件置于被测圆盘的边缘附近。当圆盘匀速转动时，霍尔元件输出的电压脉冲信号图像如图二所示：

①若在时间t内，霍尔元件输出的脉冲数目为P，请导出圆盘转速N的表达式；

②利用霍尔测速仪可以测量汽车行驶的里程.除此之外，请你展开“智慧的翅膀”，提出另一个实例或设想。

三、实验题

3. 难度：中等

某实验小组利用如图（a）所示的电路探究在25℃~80℃范围内某热敏电阻的温度特性，所用器材有：置于温控室（图中虚线区域）中的热敏电阻R_T，其标称值（25℃时的阻值）为900.0 Ω：电源E（6V，内阻可忽略）：电压表V （量程150 mV）：定值电阻R₀（阻值20.0 Ω），滑动变阻器R₁（最大阻值为1 000 Ω）：电阻箱R₂（阻值范围0-999.9 Ω）：单刀开关S₁，单刀双掷开关S₂．

实验时，先按图（a）连接好电路，再将温控室的温度t升至80.0℃，将S₂与1端接通，闭合S₁，调节R₁的滑片位置，使电压表读数为某一值U₀：保持R₁的滑片位置不变，将R₂置于最大值，将S₂与2端接通，调节R₂，使电压表读数仍为U₀：断开S₁，记下此时R₂的读数，逐步降低温控室的温度t，得到相应温度下R₂的阻值，直至温度降到25.0°C，实验得到的R₂-t数据见下表．

t/℃	25.0	30.0	40.0	50.0	60.0	70.0	80.0
R2/Ω	900.0	680.0	500.0	390.0	320.0	270.0	240.0

回答下列问题：

（1）在闭合S₁前，图（a）中R₁的滑片应移动到_____填“a”或“b”）端；

（2）在图（b）的坐标纸上补齐数据表中所给数据点，并做出R₂-t曲线_____

（3）由图（b）可得到R_T，在25℃-80°C范围内的温度特性，当t=44.0℃时，可得R_T=____Ω；

（4）将R_T握于手心，手心温度下R₂的相应读数如图（c）所示，该读数为____Ω，则手心温度为______℃．