Question

【題目】閱讀短文，回答問題：

電動自行車調速系統

常用電動自行車調速系統主要由磁鐵、霍爾傳感器、控制器和開關K四部分組成。

霍爾傳感器是將磁信號轉變成電信號的裝置，它產生的電壓U0隨磁場增強而增大。如圖甲所示，當霍爾傳感器從左往右移動時，它所處的磁場強弱發生變化，導致霍爾傳感器產生的電壓U0相應變化，在轉動電動自行車手柄旋轉套時，旋轉套中磁鐵與固定在手柄中的霍爾傳感器的相對位置發生改變，致使U0的大小發生變化。

控制器的作用是將自身產生的電壓U1與霍爾傳感器的電壓U0比較后，輸出控制電壓UK，控制開關K的通斷是：當U1小于U0時，UK＝1V，圖乙中開關K閉合；U1大于U0時，UK＝0，K斷開如圖乙。正常行駛時，電動自行車控制器的電壓U1的大小隨時間周期性變化，如圖丙所示，控制器輸出的UK使開關交替通斷。

（1）電動自行車在行駛過程中主要的能量轉化情況與下列哪種相同？_____

A．發電機B．揚聲器C．話筒D．電熱水壺

（2）如圖甲所示，當霍爾傳感器從條形磁鐵的S附近水平移動到N極附近時，它所處的磁場強弱的變化是_____，導致霍爾傳感器產生的電壓U0大小的變化是_____。

（3）當控制電壓UK＝0時，電動機中_____（有/無）電流通過。

（4）當電動車在行駛過程中，轉動手柄旋轉套后，車速增大，電動自行車的電動機的額定功率_____（選“變大”、“變小”或“不變”）。

（5）圖中折線A和直線B分別是U1和U0隨時間變化的關系圖線，由圖中所示可知：t1、t2、t3、t4的四個時刻中，_____時刻電動車獲得動力（加速）。

Answer 1

【答案】B 先變弱再變強 先變小后變大 無 不變 t4

【解析】

（1）電動自行車在行駛過程中將電能轉化為機械能。

A、發電機是將機械能轉化為電能；

B、揚聲器將電能轉化為機械能；

C、話筒是利用電磁感應的原理，將機械能轉化為電能；

D、電熱水壺是利用電流的熱效應原理制成的，將電能轉化為內能；

故選B；

（2）已知條形磁鐵的磁性是兩端最強，中間弱；當霍爾傳感器從條形磁鐵的S極附近水平移動到N極附近過程中，磁場的磁性是由強變弱，然后由弱變強，所以根據U0隨磁場增強而增大的特點可知霍爾傳感器產生電壓U0變化是先變小后變大；

（3）由材料可知UK＝0，K斷開，電路中無電流通過；

（4）電動自行車的電動機的額定功率是不變的；

（5）當U1小于U0時，UK＝1V，圖乙中開關K閉合，電動車獲得動力，圖象中的t4時刻U1小于U0，電動車獲得動力。