電容式話筒工作原理

1、1.左下ta圖是電容式話筒的示意圖，它是利用電容制作的傳感器，話筒的振動(dòng)膜前面鍍有薄薄的金屬膜，膜后距膜幾十微米處有一金屬 板，振動(dòng)膜上的金屬層和這個(gè)金屬板構(gòu)成電容器的兩極，在兩極間加一電壓U，人對(duì)著話筒說(shuō)話時(shí)，振動(dòng)膜前后振動(dòng)，使電容發(fā)生變化，導(dǎo)致話筒所在電路中的其他量發(fā)生變化，使聲音信號(hào)被轉(zhuǎn)化為電信號(hào)，其中導(dǎo)致電容變化的原因可能是電容器兩極間的 （A）A距離變化; B正對(duì)面積變化 C. 介質(zhì)變化; D.電壓變化. ta tb tc2.上圖tc是電視機(jī)中顯像管的偏轉(zhuǎn)線圈示意圖, 它由繞在磁環(huán)上的兩個(gè)相同的線圈串聯(lián)而成，線圈中通有方向如圖所示的電流當(dāng)電子束從紙里經(jīng)磁環(huán)中心向紙外射來(lái)時(shí)（圖中用符號(hào)

2、“”表示）它將 (A) 向上偏轉(zhuǎn) (B) 向下偏轉(zhuǎn) (C) 向左轉(zhuǎn)轉(zhuǎn) (D) 向右轉(zhuǎn)轉(zhuǎn). (B) 3.家用電熱滅蚊器中電熱部分的主要元件是PTC,PTC元件是由鈦酸鋇等半導(dǎo)體材料制成的電用器，其電阻率與溫度的關(guān)系如圖tb所示，由于這種特性，因此，PIC元件具有發(fā)熱、控溫雙重功能，對(duì)此以下判斷中正確的組合是（1,4） 通電后，其電功率先增大后減小 通電后，其電功率先減小后增大 (3) 當(dāng)其產(chǎn)生的熱量與散發(fā)的熱量相等時(shí)，溫度保持在t1或t2不變 當(dāng)其產(chǎn)生的熱量與散發(fā)的熱量相等時(shí)，溫度保持在tlt2的某一值不變. 4. 下圖為在溫度為10左右的環(huán)境中工作的某自動(dòng)恒溫箱原理圖,箱內(nèi)的電阻 R1=200

3、k,R210k,R340k.Rt為熱敏電阻，它的電阻隨溫度變化的曲線如圖乙所示。當(dāng)a、b邀電壓Uab0時(shí)，電壓鑒別器會(huì)令開(kāi)關(guān)接通，恒溫箱內(nèi)的電熱絲發(fā)熱，使箱內(nèi)溫度提高；當(dāng)Uab0時(shí)，電壓監(jiān)別器使K斷開(kāi)，停止加熱，恒溫箱內(nèi)的溫度恒定在。(350C) 5正負(fù)電對(duì)撞機(jī)的最后部分的簡(jiǎn)化示意圖如圖d5-1所示（俯視圖）位于水平面內(nèi)的粗實(shí)線所示的圓環(huán)形真空管道是正、負(fù)電子作圓運(yùn)動(dòng)的“容器”，經(jīng)過(guò)加速器加速后的正、負(fù)電子分別引人該管道時(shí)，具有相等的速度v,它們沿管道向相反的方向運(yùn)動(dòng)。在管道內(nèi)控制它們運(yùn)動(dòng)的是一系列圓形電磁鐵即圖中的A1,A2,A3,An.共n個(gè)均勻分布在整個(gè)圓環(huán)上(圖中只示意性地用細(xì)實(shí)線畫了

4、幾個(gè)其它的用虛線表示)，每個(gè)電磁鐵內(nèi)的磁場(chǎng)都是勻強(qiáng)磁場(chǎng)并且并且磁感應(yīng)強(qiáng)度都相同方向豎直向下磁場(chǎng)區(qū)域的直徑為d,改變變電磁鐵內(nèi)電流的大小,就可改變磁感應(yīng)強(qiáng)度,從而改變電子偏轉(zhuǎn)角度的大小.經(jīng)過(guò)精確的調(diào)整,首先實(shí)現(xiàn)了電子沿管道的粗實(shí)線運(yùn)動(dòng),這時(shí)電子經(jīng)每個(gè)電磁鐵時(shí)射入點(diǎn)和射出點(diǎn)都在電磁鐵的兩端,如圖d5-2所示.這就為進(jìn) 一步實(shí)現(xiàn)正負(fù)電子的對(duì)撞作好了準(zhǔn)備 (1)試確定正,負(fù)電子在管道中是沿什么方向旋轉(zhuǎn)的. (2)已知正,負(fù)電子的質(zhì)量都是m,所帶的電荷為e,重力不計(jì).求電磁鐵內(nèi)磁感強(qiáng)度. d5-1 d5-2 6.小型高效的等離子體發(fā)動(dòng)機(jī)所用燃料不到化學(xué)燃料發(fā)動(dòng)機(jī)的1/10，它可以使在太空中的航天器獲得動(dòng)

5、力，進(jìn)入太陽(yáng)系從廣義上說(shuō)，等 離子體就是帶電荷的粒子。在等離子體發(fā)動(dòng)機(jī)中由電極發(fā)射的電子撞擊shan原于，使之電離，在加速電場(chǎng)的作用下，shan離子加速到很大的速度后從航天器尾部連續(xù) 噴出，產(chǎn)主推力。假設(shè)裝有等離子體發(fā)動(dòng)機(jī)的航大器在太空中處于靜止，航天器的總質(zhì) 量為M（在發(fā)射離P的過(guò)程中質(zhì)量可以認(rèn)為不變），每個(gè) shan離子的質(zhì)量為rn，電量為q，加 速電壓為U，等離子體發(fā)動(dòng)機(jī)單位時(shí)間向外噴出的離子數(shù)是n，發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)射離子的功率是多少？航天器開(kāi)始獲得的加速度是多少？ 7.為了測(cè)量列車運(yùn)行的速度和加速度大小, 可采用如圖d7-1所示的裝置, 它是由一塊安裝在列車車頭底部的強(qiáng)磁體和埋設(shè)在軌過(guò)地的一組

6、線圈及電流測(cè)量?jī)x組成（記錄測(cè)量?jī)x未畫出）當(dāng)列車經(jīng)過(guò)線圈上方時(shí)，線圈中產(chǎn)生的電流被記錄下來(lái)，就能求出列車在各處的速度和加速度.如圖d7-2所示.設(shè)磁體端部磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.004T,且全部集中在端面范圍內(nèi).與端面相垂直，磁體的寬度與線圈的寬度相同，且都很小,線圈的匝數(shù)n=5,長(zhǎng)l=0.5m,電阻R=0.4(包括引出線的電阻),測(cè)量記錄下的電流圖象如圖d7-3所示. (1)試計(jì)算在離o(原點(diǎn))30m,130m處列車的速度v1,v2的大小. (2)設(shè)列車作的是勻加速直線運(yùn)動(dòng)求列車加速度的大小 圖d7-2 圖d7-3 圖2-8 8.圖2-8所示，abcd為用超導(dǎo)材料制成的閉合線圈該線放放置在防磁裝置中

7、可以認(rèn)為不受周圍其他場(chǎng)作用 .如果有一個(gè)小條形磁體沿abcd的軸線從左向右穿過(guò)超導(dǎo)線圈,并遠(yuǎn)離開(kāi)始時(shí)線圈中無(wú)電流 .設(shè)在磁體靠近線圈的過(guò)程中線圈中的電流為i1在磁體遠(yuǎn)離線圈的過(guò)程中線圈中的電定為i2,磁體遠(yuǎn)離線圈以后，電流為i3,下面正確的是: (A)i1,i2的方向都是abcd，i3為零; (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為零. 答案：（D） 9.美國(guó)航天飛機(jī)“阿特蘭蒂斯”號(hào)上進(jìn)行過(guò)一項(xiàng)衛(wèi)星懸繩發(fā)電實(shí)驗(yàn)：航天飛機(jī)在赤道上空?qǐng)A型軌道由西向東飛，速度為

8、7.5km/s.地磁場(chǎng)在航天飛機(jī)軌道處的磁應(yīng)感應(yīng)強(qiáng)度 B =0.5010-4T，從航天飛機(jī)上發(fā)射出的一顆衛(wèi)星，攜帶一根長(zhǎng)L20km的金屬懸繩與航天飛機(jī)相連，航天飛機(jī)和衛(wèi)星間的這條懸繩方向沿地球徑向井指向地心，懸繩電阻約r8O0 由絕緣層包裹結(jié)果在繩上產(chǎn)生的電流強(qiáng)度約I3A（1）估算航天飛機(jī) 運(yùn)行軌道高度，取地球半徑 6400km，第一宇宙速度為79km/s（2）這根金屬繩能產(chǎn)生多大的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)？計(jì)算時(shí)認(rèn)為金屬繩是剛性的，并比較繩的兩端，即航天飛機(jī)端與衛(wèi)星端電勢(shì)哪個(gè)高？（3）試析懸繩上電流是通過(guò)什么樣的回路形成的？（4）航天飛機(jī)可獲得多大的電功率？ 10電熨斗,其電路結(jié)構(gòu)如圖甲所示.改變內(nèi)部接線

9、方式，可以使電熨斗處于斷開(kāi)狀態(tài)或在低、中、高三個(gè)同溫度檔。圖乙是它的四種不同的連接方式則電熨斗分別處于斷開(kāi)低溫中溫,高溫的圖序應(yīng)為： A.1,2,3,4; B.2,1,4,3; C.1,3,4,2; D.1,4,3,2.答案:(A) 12. 電視偏轉(zhuǎn)線圈一只陰極射線管，如圖是它的主要構(gòu)造示意圖A，B是電磁鐵，通電后可產(chǎn)生偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，使電子在水平方向上偏轉(zhuǎn)。C，D是偏轉(zhuǎn)電極，加上電任后電于在豎直方向上偏轉(zhuǎn)。當(dāng)A，B和C，D 不接電源時(shí)電經(jīng)加速電場(chǎng)加速以v0=1.6106m/s的速度垂直打到堅(jiān)直的熒光屏的中心o上。的中心O上?，F(xiàn)以O(shè)為原點(diǎn)，豎直方向?yàn)閥軸，水平方向?yàn)閄軸。在熒光屏平面上建立坐標(biāo)系，當(dāng)

10、別后，在A、B和C,D間的兩個(gè)區(qū)域內(nèi)分別產(chǎn)生勻強(qiáng)磁場(chǎng)和勻強(qiáng)電場(chǎng)。已知磁場(chǎng)沿MN方向?qū)挾葹長(zhǎng)1=0.00m，電場(chǎng)沿MN方向的寬度為L(zhǎng)20.08m，電場(chǎng)右邊緣到屏的距離為d=0.08m.電子在磁場(chǎng)區(qū)域運(yùn)動(dòng)中,沿X軸負(fù)方向何轉(zhuǎn)了x=0.02m后,進(jìn)入電場(chǎng)區(qū)域,并從電場(chǎng)的右邊界射出,到熒屏上時(shí)打在屏上的坐標(biāo)為(-0.14,-0.15)的p點(diǎn).已知電子質(zhì)量為9.010-31kg ,電量為 1.610-19c不計(jì)重力，試求：(1)勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)的方向,并說(shuō)明電子在磁場(chǎng)區(qū),電場(chǎng)區(qū)和無(wú)場(chǎng)區(qū)的運(yùn)動(dòng)特點(diǎn). (2)磁感應(yīng)強(qiáng)度B 和電場(chǎng)強(qiáng)度E各多大? 13.圖d13所示為靜電除塵器的原理示意圖，它的主要部 分由金

11、屬管A和懸掛在管中的金屬絲B組成A 接電源正極B接電源負(fù)極，AB間產(chǎn)生很強(qiáng)的非 勻強(qiáng)電場(chǎng)，距B越近處場(chǎng)強(qiáng)越大燃燒不充分帶有 很多煤粉的煙氣從下面入口 c進(jìn)入。經(jīng)過(guò)靜電除塵 后從上面的出口D排出，下面關(guān)于除塵器工作原理 的說(shuō)法中正確的是:（） (A）煙氣上升時(shí)，負(fù)極B使煤粉帶負(fù)電,帶負(fù)電的 煤粉吸附到正極A上在重力作用下，最后從下邊漏斗落下 (B)負(fù)極 B附近空氣分子被電離，電子向正極運(yùn)動(dòng) 過(guò)程中，遇到煤粉使其帶負(fù)電，帶負(fù)電的煤粉 吸附到正極A上，在重力作用下，最后從下邊 漏斗落下. (C)煙氣上升時(shí)，煤粉在負(fù)極點(diǎn) B附近被靜電感應(yīng)， 使靠近正極的一端帶負(fù)電，它受電場(chǎng)引力較 大，被吸附到正極A上

12、，在重力作用下，最后從 下邊漏斗落下. (D) 以上三種說(shuō)法都不正確. 答案:(B) 圖d13 圖d14 圖16 14.如圖 d14所示 是一種懸球式加速 度儀，它可以用來(lái)測(cè) 定沿水平方向軌道運(yùn)行的列車的加速 度將質(zhì)量為m的 個(gè)金屬球系在金屬 絲的下端，金屬絲的 上端懸掛在O點(diǎn)，AB是一根長(zhǎng)為L(zhǎng)的電阻絲，其 阻值為R，金屬絲與電阻絲接觸良好，摩擦不計(jì) 一電壓表的兩端分別接在電阻絲的中點(diǎn)C和O 點(diǎn)圖中虛線OC與AB垂直，且OC=h，電阻絲 AB沿著列車前進(jìn)方向，其兩端接在電壓為U。的 直流電源上，整個(gè)裝置固定的列車上列車靜止時(shí) 金屬絲呈豎直狀態(tài)，當(dāng)列車加速或減速前進(jìn)時(shí)，金 屬絲將偏離豎直方向，從

13、電壓表讀數(shù)變化可獲得 加速度的大小問(wèn)： 1）當(dāng)列車向右作加速運(yùn)動(dòng)，電壓表讀數(shù)為 U時(shí)， 列車的加速度a為多大？（金屬絲與導(dǎo)線的電 阻不計(jì)）2）這個(gè)裝置能測(cè)出的最大加速度多大？ 3）該裝置中，對(duì)電壓表的選擇有什么要求？為什么？ 15.家用電子式調(diào)光臺(tái)燈的電子電路中有一只可以自動(dòng)控制的開(kāi)關(guān)（雙向可控硅，也叫晶閘 管L如圖甲所示它能控制電路在每個(gè)交流電周期里只有一部分時(shí)間導(dǎo)通通過(guò)調(diào)節(jié) 可改變電燈發(fā)光與不發(fā)光的時(shí)間比，使電燈兩端的電壓有效值為可調(diào)，從而控制臺(tái)燈 的亮度若該臺(tái)燈所加電壓為“220V50Hz”的交流電壓現(xiàn)調(diào)節(jié)電鍵得每當(dāng)交流電 壓達(dá)到峰值時(shí)，晶閘管開(kāi)始導(dǎo)通，電壓減小到0時(shí)關(guān)斷，如圖乙所示，斜

14、線區(qū)域表示其 通電時(shí)間則電燈兩端實(shí)際電壓有效值為 :AoV ; B155.5 ;C110V ;D.無(wú)法確定.圖乙 16在原子反應(yīng)堆中抽動(dòng)液態(tài)金屬或在醫(yī)療器試中抽動(dòng)血液等導(dǎo)電液體時(shí)，常使用電磁泵某種電磁泵的結(jié)構(gòu)如圖16所示，把裝有液態(tài)鈉的矩形截面導(dǎo)管（導(dǎo)管是環(huán)形的，圖中只畫出其中一部分)水平放置于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)的用感強(qiáng)度為B,方向與導(dǎo)管垂直讓電流 I按如圖方向橫穿過(guò)液態(tài)鈉且電流方向與B垂直設(shè)導(dǎo)管截面高為a，寬為b，導(dǎo)管有長(zhǎng)為l的一部分置于磁場(chǎng)中由于磁場(chǎng)對(duì)液態(tài)鈉的作用力使液態(tài)鈉獲得驅(qū)動(dòng)力而不斷沿管子向前推進(jìn)整個(gè)系統(tǒng)是完全密封的只有金屬鈉本身在其中流動(dòng)，其余的部件都是固定不動(dòng)的1） 在圖上標(biāo)出液態(tài)

15、鈉受用場(chǎng)驅(qū)動(dòng)力的方向;2）假定在液態(tài)鈉不流動(dòng)的條件下，求導(dǎo)管橫截面上由磁場(chǎng)驅(qū)動(dòng)力所形成的附加壓強(qiáng)p與上述各量的關(guān)系式3）設(shè)液態(tài)鈉中每個(gè)自由電荷所帶電量為q，單位體積內(nèi)參與導(dǎo)電的自由電荷數(shù)為n，求在橫穿液態(tài)鈉的電流l的方向上參與導(dǎo)電的自由電荷定向移動(dòng)的平均速率v 17.如圖17所示是家庭用的“漏電保護(hù)器”的關(guān)鍵部分的原理圖其中P是一個(gè)變壓器鐵心，人戶的兩報(bào)電線（火線和零線）采用雙線繞法，繞在鐵心的一例作為原線國(guó)，然后再接戶內(nèi)的用電器Q是一個(gè)脫扣開(kāi)關(guān)的控制部分（脫扣開(kāi)關(guān)本身沒(méi)有畫出，它是串聯(lián)在本圖左邊的火線和零線上，開(kāi)關(guān)斷開(kāi)時(shí)，用戶的供電波切斷）Q接在鐵心另一側(cè)副線圖的兩端ab之間，當(dāng)a、b間沒(méi)有

16、電壓時(shí),Q使得脫扣開(kāi)關(guān)閉合，當(dāng)ab有電壓時(shí)，脫扣開(kāi)關(guān)即斷開(kāi)，使用戶斷電（1）用戶正常用電時(shí)，ab之間有沒(méi)有電壓？為什么？（2)如果某人站在地面上，手誤觸火線而斷電脫扣開(kāi)關(guān)是否會(huì)斷開(kāi)？為什么？（3）已知原線圈的雙線各在錢心上繞了n1匝，另一側(cè)的副線自繞了n2匝已知正常用電時(shí)通過(guò)火線和零線的電流是I，某人站在地面上，手誤觸火線而觸電時(shí)通過(guò)人體的電話為I把這個(gè)變壓器視為理想變壓器，在人觸電這段時(shí)時(shí)內(nèi)，已知ab兩端的電壓為2V，求變壓器火線線圈兩端的電壓和通過(guò)Q的電流各是多大？ 圖17 18.某同學(xué)在家中測(cè)算電冰箱的月耗電，他將家中其他電器斷開(kāi)，只使用電冰箱，觀察電度表轉(zhuǎn)盤的轉(zhuǎn)動(dòng)情況，測(cè)得冰箱致冷時(shí)，

17、轉(zhuǎn)盤每12s轉(zhuǎn)動(dòng)一圈；保溫時(shí)，每120s轉(zhuǎn)動(dòng)一圈。電度表上標(biāo)明“每千瓦時(shí)轉(zhuǎn) 2000圈”。該同學(xué)還測(cè)得冰箱每小時(shí)致冷 10min，保溫50min。每月按30天計(jì)，則該冰箱月耗電為-度。電學(xué)答案】5 解：（ 1 ）正電子在（ 1 ）圖中沿逆時(shí)針?lè)较蜻\(yùn)動(dòng)，負(fù)電子沿順時(shí)針?lè)较蜻\(yùn)動(dòng) .（ 2 ）電子經(jīng)過(guò) 1 個(gè)電磁鐵，偏轉(zhuǎn)角度是 =2 /n 射入電磁鐵是與通過(guò)射入點(diǎn)的直徑的夾角為/2 ，電子在電磁鐵內(nèi)做圓運(yùn)動(dòng)的半徑為 R=mv/Be, 由圖所示可知， sin /2=(d/2)/R, 解出 B=(2mvsin /n)/de. 6. 解：發(fā)射離子的功率 P=nqu,shan 離子獲得速度為 v ， mv2

18、/2=qu, 在 t 時(shí)間內(nèi)噴出的離子數(shù) nt, 航天器的加速度為 a ，航天器噴出 shan 離子的過(guò)程系統(tǒng)動(dòng)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 航天飛機(jī)上電勢(shì)高 ;(3) 懸繩相當(dāng)電源 , 周圍熱層稀薄氣體電離產(chǎn)生的離子導(dǎo)電構(gòu)成回路 .(4)p=I -I 2 r=15.3kw 12 解 (1) 磁場(chǎng)方向豎直向上 , 電場(chǎng)方向豎直向下 . 磁場(chǎng)中勻速圓周運(yùn)動(dòng) , 電中類平地運(yùn)動(dòng) , 無(wú)場(chǎng)區(qū)勻速直線運(yùn)動(dòng) ;(2) 由圖可知 ,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.