2020年高考回归复习—电学选择之霍尔元件、磁流体发电机和电磁流量计 含答案.docx

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1、高考回归复习电学选择之霍尔元件、磁流体发电机和电磁流量计1如图所示，是磁流体发电机示意图。平行金属板a、b之间有一个很强的匀强磁场，将一束等离子体（即高温下电离的气体，含有大量等量正、负离子）垂直于磁场的方向喷入磁场，a、b两板间便产生电压如果把a、b板与用电器相连接，a、b板就是等效直流电源的两个电极。若磁场的磁感应强度为B，每个离子的电荷量大小为q、速度为v，a、b两板间距为d，两板间等离子体的等效电阻为r，用电器电阻为R。稳定时，下列判断正确的是（ ）A图中a板是电源的正极B电源的电动势为BvqC用电器中电流为D用电器两端的电压为Bvd2磁流体发电是一项新兴技术，如图是磁流体发电机的示意

2、图。平行金属板P、Q间距为d、面积为S，两金属板和电阻R连接。一束等离子体以恒定速度垂直于磁场方向喷入磁感应强度为B的匀强磁场中，电路稳定时电阻R两端会产生恒定电势差U。假定等离子体在两板间均匀分布，忽略边缘效应，则等离子体的电导率（电阻率的倒数）的计算式是（）ABCD3作用在导电液体上的安培力能起到推动液体流动的作用，这样的装置称为电磁泵，它在医学技术上有多种应用，血液含有离子，在人工心肺机里的电磁泵就可作为输送血液的动力某电磁泵及尺寸如图所示，矩形截面的水平管道上下表面是导体，它与磁感强度为B的匀强磁场垂直，并有长为的部分在磁场中，当管内充满血液并通以横穿管子的电流时血液便能向前流动为使血

3、液在管内不流动时能产生向前的压强P，电流强度I应为（ ）ABCD4电磁流量计广泛应用于测量可导电流体(如污水)在管中的流量(单位时间内通过管内某横截面的流体的体积)。为了简化，假设流量计是如图所示的横截面为长方形的一段管道，其中空的部分的长、宽、高分别为图中的a、b、c。流量计的两端与输送流体的管道相连(图中虚线)，图中流量计的上、下两面是金属材料，前、后两面是绝缘材料，现给流量计所在处加磁感应强度为B的匀强磁场，磁场方向垂直于前、后两面，当导电流体稳定地流经流量计时，在管外将流量计上、下两面分别与一串联了电阻R的电流表的两端连接，I表示测得的电流值，已知流体的电阻率为，不计电流表的内阻，则可

4、求得流量为()ABCD5为监测某化工厂的污水排放量，技术人员在该厂的排污管末端安装了如图所示的长方体流量计该装置由绝缘材料制成，其长、宽、高分别为a、b、c，左右两端开口在垂直于上下底面方向加一匀强磁场，前后两个内侧面分别固定有金属板作为电极污水充满管口从左向右流经该装置时，接在M、N两端间的电压表将显示两个电极间的电压U.若用Q表示污水流量(单位时间内排出的污水体积)，下列说法中正确的是()AM端的电势比N端的高B电压表的示数U与a和b均成正比，与c无关C电压表的示数U与污水的流量Q成正比D若污水中正、负离子数相同，则电压表的示数为06如图所示，长方形金属导体左、右、上、下、前、后六个表面分

5、别用表示，匀强磁场垂直面向外，当电流I从面流向面时，导体会产生霍尔电压UH。若实验中导体尺寸、电流I和磁感应强度B保持不变，下列说法正确的是（）AUH存在于导体的X1、X2之间，且X1面的电势高于X2面的电势BUH存在于导体的Y1、Y2之间，且Y1面的电势高于Y2面的电势C若更换金属种类，使单位体积内自由电子数增大，则UH也会增大D导体X1、X2两面间的电阻等于7笔记本电脑机身和显示屏对应部位分别有磁体和霍尔元件。当显示屏翻开时磁体远离霍尔元件，电脑正常工作；当显示屏合上时磁体靠近霍尔元件，屏幕熄灭，电脑进入休眠状态。如图所示是一块长为a、宽为b、高为c的半导体霍尔元件，元件内的导电粒子是电荷

6、量为e的自由电子，通入的恒定电流方向向右。当显示屏合上时，元件处于垂直于上表面且方向向下的匀强磁场中，元件的前、后表面间产生电压U，以此来控制屏幕的熄灭。则元件的（）A前表面的电势比后表面的低B前、后表面间的电压U与a成正比C前、后表面间的电压U与b成正比D前、后表面间的电压U与c成反比8如图所示，一块长方体金属板材料置于方向垂直于其前表面向里的匀强磁场中，磁感应强度大小为B。当通以从左到右的恒定电流I时，金属材料上、下表面电势分别为1、2。该金属材料垂直电流方向的截面为长方形，其与磁场垂直的边长为a、与磁场平行的边长为b，金属材料单位体积内自由电子数为n，元电荷为e。那么（ ）ABCD9霍尔

7、元件是一种应用霍尔效用的磁传感器，有一个沿y轴方向的磁场，磁感应强度（B0、k均为正的常数），将一传感器固定在霍尔元件上，沿y轴方向元件的厚度为d，保持通过霍尔元件的电流I不变（方向如图中箭头所示）当元件沿y轴方向移动时，a、b是垂直于z轴方向上元件的前后两侧面，在这两个侧面产生的电势差为U，则下列说法正确的是（ ）A若图中霍尔元件是电子导电，则后侧面电势高B若I不变，电势差U越大，则该处的磁感应强度B越小C若磁感应强度B不变，前后两侧面的电势差U越小，则电流I取值越大Dk越大，传感器灵敏度越高10如图甲所示，等离子流由左边连续以方向如图所示的速度v0垂直射入P1和P2两金属板间的匀强磁场中，

8、ab直导线与P1、P2相连接，线圈A与直导线cd连接。线圈A内有如图乙所示的变化磁场，且规定向左为磁场B的正方向，如图甲所示.则下列说法正确的是（）A01s内ab、cd导线互相吸引B1s2s内ab、cd导线互相排斥C2s3s内ab、cd导线互相吸引D3s4s内ab、cd导线互相排斥11如图所示是磁流体发电机的示意图，两平行金属板P、Q之间有一个很强的磁场。一束等离子体即高温下电离的气体，含有大量正、负带电粒子沿垂直于磁场的方向喷入磁场。把P、Q与电阻R相连接下列说法正确的是（ ）AQ板的电势高于P板的电势BR中有由a向b方向的电流C若只改变磁场强弱，R中电流保持不变D若只增大粒子入射速度，R中

9、电流增大12如图为磁流体发电机的原理示意图，间距为的平行金属板M、N间有磁感应强度大小为B且方向垂直纸面向里的匀强磁场，将一束含有大量带正电和带负电的等离子体以速度水平喷入磁场，两金属板间就产生电压.定值电阻、滑动变阻器（最大值为）及开关S串联后接在M、N两端，已知磁流体发电机的电阻为r（），则在电路闭合、滑动变阻器的滑片P由a端向b端滑动的过程中（ ）A金属板M为电源正极，N为电源负极B电阻消耗功率的最大值为C滑动变阻器消耗功率的最大值为D发电机的输出功率先增大后减小13如图所示为等离子体发电机的示意图。N、S为两个磁极，所夹空间可看作匀强磁场。一束含有正、负离子的等离子体垂直于磁场方向喷入

10、磁场中，另有两块相距为d的平行金属板P、Q。每块金属板的宽度为a、长度为b。P、Q板外接电阻R。若磁场的磁感应强度为B，等离子体的速度为v，系统稳定时等离子体导电的电阻率为。则下列说法正确的是（）AQ板为发电机的正极BQ板为发电机的负极C电路中电流为D电路中电流为14安装在排污管道上的流量计可以测量排污流量Q，流量为单位时间内流过管道横截面的流体的体积，如图所示为流量计的示意图。左右两端开口的长方体绝缘管道的长、宽、高分别为a、b、c，所在空间有垂直于前后表面、磁感应强度大小为B的匀强磁场，在上、下两个面的内侧固定有金属板M、N，污水充满管道从左向右匀速流动，测得M、N间电势差为U，污水流过管

11、道时受到的阻力大小f=kLv2，k是比例系数，L为管道长度，v为污水的流速。则（）A电压U与污水中离子浓度无关B污水的流量Q=C金属板M的电势低于金属板ND左、右两侧管口的压强差p=15习总书记提出的绿水青山就是金山银山的理念，树立了保护自然环境就是保护人类、建设生态文明就是造福人类的新理念。某化工厂为检测污水排放量，技术人员在排污管末端安装一台污水流量计，如图所示，该装置由非磁性绝缘材料制成，长、宽、高分别为a=1m、b=0.2m、c=0.2m，左、右两端开口，在垂直于前、后面的方向加磁感应强度为B=1.25T的匀强磁场，在上、下两个面的内侧固定有金属板，污水充满装置以某一速度从左向右匀速流

12、经该装置时，测得两个金属板间的电压U=1V。下列说法中正确的是（）AM电势高，金属板N的电势低B污水中离子浓度对电压表的示数有影响C污水的流量（单位时间内流出的污水体积）Q=0.16m3/sD电荷量为1.61019C的离子，流经该装置时受到的静电力F=8.01019N16在用磁场进行自动控制的系统中需要一种霍尔元件，它是利用霍尔效应制成的元件。其原理如图所示，现测得一块横截面为矩形的金属导体的宽为，厚为，金属导体中单位体积内的自由电子数，将金属导体放在与侧面垂直的匀强磁场中，当通以图示方向电流时，在导体上、下表面间用电压表可测得电压为。自由电子的电荷量为，则下列判断正确的是（）A上表面电势高B

13、下表面电势高C该匀强磁场的磁感应强度D该匀强磁场的磁感应强度17在一个很小的矩形半导体薄片上，制作四个电极E、F、M、N，做成了一个霍尔元件，在E、F间通入恒定电流I，同时外加与薄片垂直的磁场B，M、N间的电压为UH已知半导体薄片中的载流子为正电荷，电流与磁场的方向如图所示，下列说法正确的有（）AN板电势高于M板电势B磁感应强度越大，MN间电势差越大C将磁场方向变为与薄片的上、下表面平行，UH不变D将磁场和电流分别反向，N板电势低于M板电势18一个长方体金属导体的棱长如图所示，将该长方体导体放在匀强磁场中，并使前侧面与磁场垂直，已知磁感应强度为B。导体的左右两侧面外接电源，产生由左向右的稳定电

14、流时，测得导体的上、下表面间的电势差为U。则下列说法正确的是（ ）A上、下两表面比较，上表面电势高B上、下两表面比较，下表面电势高C导体中自由电子定向移动的速率为D导体中自由电子定向移动的速率为19霍尔式位移传感器的测量原理如图所示，有一个沿z轴方向的磁场，磁感应强度BB0kz（B0、k均为常数），将传感器固定在物体上，保持通过霍尔元件的电流I不变（方向如图中箭头所示），当物体沿z轴方向移动时，由于位置不同，霍尔元件在y轴方向上的上、下表面的电势差U也不同。则（）A磁感应强度B越大，上、下表面的电势差U越大Bk越大，传感器灵敏度越大C若图中霍尔元件是电子导电，则上表面电势高于下表面电势D电流I取值越大，上、下表面的电势差U越小20如图所示，为探讨霍尔效应，取一块长度为a、宽度为b、厚度为d的金属导体，给金属导体加与前后侧面垂直的匀强磁场B，且通以图示方向的电流I时，用电压表测得导体上、下表面M、N间电压为U，已知自由电子的电荷量为e。下列说法中正确的是()AM板比N板电势高B导体单位体积内自由电子数越多，电压表的示数越大C导体中自由电子定向移动的速度为D导体单位体积内的自由电子数为参考答案12345678910DADACBDBDAD11121314151617181920BDBDACADACDBDABBDABCCD