这是一个研究圆周运动向心力的实验设计:在一个透明玻璃做成的圆台面上均匀贴了数条反光度很高的狭窄铝箔纸条,在圆盘上方某处安装了一个光传感器,它具有发射红外光线,同时可接收反射光的功能。台面上有一条光滑的凹槽,凹槽的尽头,靠近台壁处安装了一个力传感器(可以感知力的大小),力传感器前放置一个小球。圆盘转动时,光传感器发出的光线在铝箔处反射为光传感器接收,在没有铝箔处将透射过去,小球压迫在力传感器上,获得传感器给球的弹力,这个力充当小球做圆周运动的向心力,力的大小通过传感器可以测量,当光传感器和力传感器通过数据采集系统与电脑连接后,电脑显示屏可显示出光接收波形图(如图)和力的测量数值F0。现已知光传感器在圆台面上的光点距转轴距离为r,小球的质量为m,球心与转轴相距为R,铝箔宽度为d,电脑显示出铝箔条反射光的最短时间为t1。
(1)用上述条件可以求出小球所需要的向心力 F=____,并与F0比较,从而验证公式 F=
。
(2)这一设计对转台做非匀速圆周运动的情况是否适用?简要说明理由。
一台臭氧发生器P的电阻为10 kΩ,当供电电压等于24 V时能正常工作,否则不产生臭氧。现要用这种臭氧发生器制成自动消毒装置,要求它在有光照时能产生臭氧,在黑暗时不产生臭氧,拟用一个光敏电阻R1对它进行控制,R1的阻值在有光照时为100 Ω、黑暗时为1 000 Ω、允许通过的最大电流为3 mA;电源E的电压为36 V、内阻不计;另有一个滑动变阻器R2,阻值为0~100 Ω、允许通过的最大电流为0.4 A;一个开关S和导线若干。臭氧发生器P和光敏电阻R1的符号如图所示。设计一个满足上述要求的电路图,图中各元件要标上字母代号,其中滑动变阻器两固定接线柱端分别标上字母A、B(电路图画在方框内)。
如图所示,一热敏电阻RT放在控温容器M内;A为毫安表,量程6 mA,内阻为数十欧姆;E为直流电源,电动势约为 3 V,内阻很小;R为电阻箱,最大阻值为999.9 Ω;S为开关。已知RT在95 ℃时的阻值为150 Ω,在20 ℃时的阻值约为550 Ω。现要求在降温过程中测量在20 ~95 ℃之间的多个温度下RT的阻值。
(1)在图中画出连线,完成实验原理电路图_______。
(2)完成下列实验步骤中的填空:
a.依照实验原理电路图连线。
b.调节控温容器M内的温度,使得RT的温度为95 ℃。
c.把电阻箱调到适当的初值,以保证仪器安全。
d.闭合开关,调节电阻箱,记录电流表的示数I0,并记录____。
e.将RT的温度降为T1(20 ℃<T1<95 ℃);调节电阻箱,使得电流表的读数___,记录_____。
f.温度为T1时热敏电阻的电阻值RT1=________。
g.逐步降低T1的数值,直至20 ℃为止;在每一温度下重复步骤ef。
电动机的自动控制电路如图所示,其中RH为热敏电阻,RL为光敏电阻。当温度升高时,RH的阻值远小于R1;当光照射RL时,其阻值远小于R2,为使电动机在温度升高或受到光照时能自动启动,电路中虚线框内应选_____门逻辑电路;若要提高光照时电动机启动的灵敏度,可以_____(选填“增大”或“减小”)R2的阻值。
如图所示是霍尔元件的工作原理示意图，如果用d表示薄片的厚度，k为霍尔系数，对于一个霍尔元件d、k为定值，如果保持电流I恒定，则可以验证UH随B的变化情况．以下说法中正确的是（ ）
A. 将永磁体的一个磁极逐渐靠近霍尔元件的工作面时，UH将变大
B. 在测定地球两极的磁场强弱时，霍尔元件的工作面应保持水平
C. 在测定地球赤道上的磁场强弱时，霍尔元件的工作面应保持水平
D. 改变磁感线与霍尔元件工作面的夹角，UH将发生变化
下列说法正确的是( )
A. 热敏电阻是把热量这个热学量转为电阻这个电学量
B. 金属热电阻的化学稳定性好，但灵敏度差
C. 电熨斗中的双金属片是温度传感器
D. 霍尔元件是能够把磁学量磁感应强度转换为电压的传感元件
