全自动洗衣机中，排水电磁阀是由程序控制器控制其动作的.当洗衣机进行排水和脱水程序时，电磁铁的线圈通电，使电磁铁的铁芯2动作，牵引排水阀的活塞打开，排除污水.牵引电磁铁的结构如图5-3-18所示.

图5-3-18

当程序控制器的控制电流通过线圈时，线圈和铁芯1产生一个强的磁场，使铁芯2磁化，由于磁体相互作用，将铁芯2吸入线圈，此时铁芯2将拉动阀门使阀门打开排水.同样，控制器不输出控制电流时，电磁铁将失去磁性，弹簧(图中未画)将铁芯 2拉回原位，从而关闭阀门.想一想：

(1)某时刻输入控制电流时，a为正，b为负，则铁芯2中A端和B端分别为什么磁极？

(2)a、b处输入的是正、负交变电流，铁芯2是否仍然吸入线圈？与恒定电流相比会有什么不同？

某学生为了测量一物体的质量，找到了一个力电子转换器，该转换器的输出电压正比于受压面的压力(比例系数为k)，如图5-3-17所示，测量时先调节输入端的电压，使转换器空载时的输出电压为0；而后在其受压面上放一物体，即可测得与物体的质量成正比的输出电压U，现有下列器材：力电转换器、质量为m₀的砝码、电压表、滑动变阻器、干电池各一个、电键及导线若干、待测物体(可置于力电转换器的受压面上).请完成对该物体质量的测量.

图5-3-17

(1)设计一个电路.要求力电转换器的输入电压可调，并且使电压的调节范围尽可能大，在方框中画出完整的电路图.

(2)简要说明测量步骤，求出比例系数k，并测出待测物体的质量m.

(3)请设想实验中可能出现的一个问题.

利用超声波遇到物体发生反射，可测定物体运动的有关参量，图5-3-16(a)中仪器A和B通过电缆线连接，B为超声波发射与接收一体化装置，仪器A和B提供超声波信号源而且能将B接收到的超声波信号进行处理并在屏幕上显示其波形.现固定装置B，并将它对准匀速行驶的小车C，使其每隔固定时间T₀发射一短促的超声波脉冲，如图5-3-16(b)中幅度较大的波形，反射波滞后的时间已在图中标出，其中T和ΔT为已知量，另外还知道该测定条件下超声波在空气中的速度为v₀，根据所给信息求小车的运动方向和速度大小.

图5-3-16

如图5-2-15所示，直流电动机的轴与圆盘中心相连，电键S断开时，电压表的示数为12.6 V.电键S闭合时，电流表的示数为2 A，电压表的示数为12 V.圆盘半径为5 cm，测速计测得转速为50 r/s，两弹簧秤示数各为7.27 N和6.10 N.

图5-3-15

问：(1)电动机的输入功率、输出功率、效率各为多少?

(2)拉紧皮带可使电动机停转，此时电压表、电流表的示数又各为多少?电动机的输入功率又为多大?

电饭锅工作时有两种状态：一种是锅内水烧干前的加热状态，另一种是锅内水烧干后的保温状态.图5-3-14所示是电饭锅电路的示意图，S是用感温材料制造的开关，R₁是电阻，R₂是供加热用的电阻丝.

图5-3-14

(1)试判断开关S接通时和断开时，电饭锅分别处于哪种工作状态，说明你的理由.

(2)如果要使R₂在保温状态时的功率是加热状态时的一半，R₁/R₂应是多大?

家用电热灭蚊器中电热部分的主要元件是PTC，PTC元件是由钛酸钡等半导体材料制成的用电器，其电阻率与温度的关系如图5-3-13所示，由于这种特性，因此，PTC元件具有发热、控温双重功能.对此，下列判断中正确的组合是(    )

图5-3-13

A.通电后，其电功率先增大后减小

B.通电后，其电功率先减小后增大

C.当其产生的热量与散发的热量相等时，温度保持在T₁或T₂不变

D.当其产生的热量与散发的热量相等时，温度保持在T₁—T₂的某一值不变

某实验小组的同学在电梯的天花板上固定一根弹簧秤，使其测量挂钩向下，并在钩上悬挂一个重为10 N的钩码.弹簧秤弹力随时间变化的规律可通过一传感器直接得出，如图5-3-12所示.则下列分析正确的是(    )

图5-3-12

A.从时刻t₁到t₂，钩码处于失重状态

B.从时刻t₃到t₄，钩码处于超重状态

C.电梯可能开始在15楼，先加速向下，接着匀速向下，再减速向下，最后停在1楼

D.电梯可能开始在1楼，先加速向上，接着匀速向上，再减速向上，最后停在15楼

电容式话筒的高保真度比动圈式话筒好，其工作原理如图5-3-11所示，Z是绝缘支架，薄金属膜M和固定电极N构成电容器，被直流电源充电，当声波使膜片(音膜)振动时，电容发生变化，电路中形成变化的电流，当音膜向右振动的过程中(    )

图5-3-11

A.电容变小                             B.电容变大

C.导线ab中有向左的电流          D.导线ab中有向右的电流

如图5-3-10所示是一火警器的部分电路示意图，其中R₂为用半导体热敏材料做成的传感器，负温度系数热敏电阻.电表为值班室的显示器，a、b之间接报警器.当传感器R₂所在处出现火情时，显示器的电流I、报警器两端的电压U的变化情况是(    )

图5-3-10

A.I变大，U变大                         B.I变大，U变小

C.I变小，U变大                         D.I变小，U变小

随着人们生活水平的提高，自动干手机已经进入家庭，将湿手靠近自动干手机，机内的传感器便驱动加热器加热，有热空气从机内喷出，将湿手烘干.手靠近干手机能使传感器工作是因为(    )

A.改变了湿度       B.改变了温度           C.改变了磁场面     D.改变了电容