全自動洗衣機中，排水電磁閥是由程序控制器控制其動作的.當(dāng)洗衣機進行排水和脫水程序時，電磁鐵的線圈通電，使電磁鐵的鐵芯2動作，牽引排水閥的活塞打開，排除污水.牽引電磁鐵的結(jié)構(gòu)如圖5-3-18所示.

圖5-3-18

當(dāng)程序控制器的控制電流通過線圈時，線圈和鐵芯1產(chǎn)生一個強的磁場，使鐵芯2磁化，由于磁體相互作用，將鐵芯2吸入線圈，此時鐵芯2將拉動閥門使閥門打開排水.同樣，控制器不輸出控制電流時，電磁鐵將失去磁性，彈簧(圖中未畫)將鐵芯 2拉回原位，從而關(guān)閉閥門.想一想：

(1)某時刻輸入控制電流時，a為正，b為負，則鐵芯2中A端和B端分別為什么磁極？

(2)a、b處輸入的是正、負交變電流，鐵芯2是否仍然吸入線圈？與恒定電流相比會有什么不同？

某學(xué)生為了測量一物體的質(zhì)量，找到了一個力電子轉(zhuǎn)換器，該轉(zhuǎn)換器的輸出電壓正比于受壓面的壓力(比例系數(shù)為k)，如圖5-3-17所示，測量時先調(diào)節(jié)輸入端的電壓，使轉(zhuǎn)換器空載時的輸出電壓為0；而后在其受壓面上放一物體，即可測得與物體的質(zhì)量成正比的輸出電壓U，現(xiàn)有下列器材：力電轉(zhuǎn)換器、質(zhì)量為m₀的砝碼、電壓表、滑動變阻器、干電池各一個、電鍵及導(dǎo)線若干、待測物體(可置于力電轉(zhuǎn)換器的受壓面上).請完成對該物體質(zhì)量的測量.

圖5-3-17

(1)設(shè)計一個電路.要求力電轉(zhuǎn)換器的輸入電壓可調(diào)，并且使電壓的調(diào)節(jié)范圍盡可能大，在方框中畫出完整的電路圖.

(2)簡要說明測量步驟，求出比例系數(shù)k，并測出待測物體的質(zhì)量m.

(3)請設(shè)想實驗中可能出現(xiàn)的一個問題.

利用超聲波遇到物體發(fā)生反射，可測定物體運動的有關(guān)參量，圖5-3-16(a)中儀器A和B通過電纜線連接，B為超聲波發(fā)射與接收一體化裝置，儀器A和B提供超聲波信號源而且能將B接收到的超聲波信號進行處理并在屏幕上顯示其波形.現(xiàn)固定裝置B，并將它對準勻速行駛的小車C，使其每隔固定時間T₀發(fā)射一短促的超聲波脈沖，如圖5-3-16(b)中幅度較大的波形，反射波滯后的時間已在圖中標出，其中T和ΔT為已知量，另外還知道該測定條件下超聲波在空氣中的速度為v₀，根據(jù)所給信息求小車的運動方向和速度大小.

圖5-3-16

如圖5-2-15所示，直流電動機的軸與圓盤中心相連，電鍵S斷開時，電壓表的示數(shù)為12.6 V.電鍵S閉合時，電流表的示數(shù)為2 A，電壓表的示數(shù)為12 V.圓盤半徑為5 cm，測速計測得轉(zhuǎn)速為50 r/s，兩彈簧秤示數(shù)各為7.27 N和6.10 N.

圖5-3-15

問：(1)電動機的輸入功率、輸出功率、效率各為多少?

(2)拉緊皮帶可使電動機停轉(zhuǎn)，此時電壓表、電流表的示數(shù)又各為多少?電動機的輸入功率又為多大?

電飯鍋工作時有兩種狀態(tài)：一種是鍋內(nèi)水燒干前的加熱狀態(tài)，另一種是鍋內(nèi)水燒干后的保溫狀態(tài).圖5-3-14所示是電飯鍋電路的示意圖，S是用感溫材料制造的開關(guān)，R₁是電阻，R₂是供加熱用的電阻絲.

圖5-3-14

(1)試判斷開關(guān)S接通時和斷開時，電飯鍋分別處于哪種工作狀態(tài)，說明你的理由.

(2)如果要使R₂在保溫狀態(tài)時的功率是加熱狀態(tài)時的一半，R₁/R₂應(yīng)是多大?

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)體材料制成的用電器，其電阻率與溫度的關(guān)系如圖5-3-13所示，由于這種特性，因此，PTC元件具有發(fā)熱、控溫雙重功能.對此，下列判斷中正確的組合是(    )

圖5-3-13

A.通電后，其電功率先增大后減小

B.通電后，其電功率先減小后增大

C.當(dāng)其產(chǎn)生的熱量與散發(fā)的熱量相等時，溫度保持在T₁或T₂不變

D.當(dāng)其產(chǎn)生的熱量與散發(fā)的熱量相等時，溫度保持在T₁—T₂的某一值不變

某實驗小組的同學(xué)在電梯的天花板上固定一根彈簧秤，使其測量掛鉤向下，并在鉤上懸掛一個重為10 N的鉤碼.彈簧秤彈力隨時間變化的規(guī)律可通過一傳感器直接得出，如圖5-3-12所示.則下列分析正確的是(    )

圖5-3-12

A.從時刻t₁到t₂，鉤碼處于失重狀態(tài)

B.從時刻t₃到t₄，鉤碼處于超重狀態(tài)

C.電梯可能開始在15樓，先加速向下，接著勻速向下，再減速向下，最后停在1樓

D.電梯可能開始在1樓，先加速向上，接著勻速向上，再減速向上，最后停在15樓

電容式話筒的高保真度比動圈式話筒好，其工作原理如圖5-3-11所示，Z是絕緣支架，薄金屬膜M和固定電極N構(gòu)成電容器，被直流電源充電，當(dāng)聲波使膜片(音膜)振動時，電容發(fā)生變化，電路中形成變化的電流，當(dāng)音膜向右振動的過程中(    )

圖5-3-11

A.電容變小                             B.電容變大

C.導(dǎo)線ab中有向左的電流          D.導(dǎo)線ab中有向右的電流

如圖5-3-10所示是一火警器的部分電路示意圖，其中R₂為用半導(dǎo)體熱敏材料做成的傳感器，負溫度系數(shù)熱敏電阻.電表為值班室的顯示器，a、b之間接報警器.當(dāng)傳感器R₂所在處出現(xiàn)火情時，顯示器的電流I、報警器兩端的電壓U的變化情況是(    )

圖5-3-10

A.I變大，U變大                         B.I變大，U變小

C.I變小，U變大                         D.I變小，U變小

隨著人們生活水平的提高，自動干手機已經(jīng)進入家庭，將濕手靠近自動干手機，機內(nèi)的傳感器便驅(qū)動加熱器加熱，有熱空氣從機內(nèi)噴出，將濕手烘干.手靠近干手機能使傳感器工作是因為(    )

A.改變了濕度       B.改變了溫度           C.改變了磁場面     D.改變了電容