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家庭安装天然气泄漏报警器,实时监测可防中毒爆炸等重大安全隐患。报警器核心元器件为气敏电阻,其在安全环保领域有着广泛的应用。已知天然气的主要成分为甲烷,为检验某气敏电阻在不同甲烷浓度下的电阻特性,某探究小组设计了如图甲所示的电路来测量不同甲烷浓度$$\eta$$(浓度单位:$$\text{ppm}$$,即百万分之一)下气敏电阻的阻值$$R_{q}$$。实验可供选用的器材如下: A. 直流电源(电动势$$15\ \text{V}$$,内阻不计) B. 微安表$$A_{1}$$(量程$$0 \sim 30\ \mu\text{A}$$,内阻$$R_{A1}$$为$$9\ \text{k}\Omega$$) C. 微安表$$A_{2}$$(量程$$0 \sim 50\ \mu\text{A}$$,内阻约为$$5\ \text{k}\Omega$$) D. 定值电阻$$R_{0}$$,电阻为$$491\ \text{k}\Omega$$ E. 滑动变阻器$$R_{1}$$(最大阻值$$10\ \Omega$$,额定电流$$0.2\ \text{A}$$) F. 滑动变阻器$$R_{2}$$(最大阻值$$200\ \Omega$$,额定电流$$0.2\ \text{A}$$) G. 开关和导线若干 据此回答以下问题: (1)甲图中滑动变阻器$$R_{P}$$应选用 (选填“$$R_{1}$$”或“$$R_{2}$$”)。 (2)实验时,将气敏电阻置于密封小盒内,通过注入甲烷改变盒内甲烷浓度,记录不同浓度下的电表示数,计算出对应气敏电阻的阻值并填入下表中。若电流表$$A_{1}$$、$$A_{2}$$的示数分别用$$I_{1}$$、$$I_{2}$$表示,则气敏电阻的阻值$$R_{q} =$$ (用$$I_{1}$$、$$I_{2}$$、$$R_{A1}$$、$$R_{0}$$表示)。 (3)请根据表中数据在乙图中绘制出气敏电阻阻值随甲烷浓度变化的曲线。 (4)探究小组利用该气敏电阻和甲图中的电源设计了如图丙所示的简单测试电路,用来测定室内甲烷是否超标(室内甲烷$$\text{ppm}$$值$$\eta\geq 500\ \text{ppm}$$时为超标)。图中$$MN$$之间接有“电子开关”,“电子开关”与蜂鸣器连接,当“电子开关”监测到$$MN$$之间的电压等于或低于$$2\ \text{V}$$(即$$\eta\geq 500\ \text{ppm}$$)时接通蜂鸣器发出报警音、高于$$2\ \text{V}$$(即$$\eta\lt 500\ \text{ppm}$$)时断开蜂鸣器,“电子开关”的电阻可视为无穷大,则丙图中的电阻$$R$$和$$R'$$中,定值电阻是 (选填$$R$$或$$R'$$)、其阻值为 $$\text{k}\Omega$$(保留整数位)。【缺少答案,请补充】
如图所示,一个匝数$$n = 1000$$、面积$$S = 100\ \text{cm}^2$$的水平圆形线圈内有竖直向上的匀强磁场$$B_{1}$$,磁感应强度大小随时间变化关系为$$B_{1[t]} = B_{0}+0.25t_{[s]}$$。线圈与右侧的平行导轨$$MN$$、$$M'N'$$通过开关$$K$$相连,导轨$$MN$$、$$M'N'$$构成的平面为水平面,其内有竖直向下的匀强磁场$$B_{2}$$,其右侧有倾角$$\theta = 30^{\circ}$$的倾斜平行导轨$$PQ$$、$$P'Q'$$,$$N$$与$$P$$、$$N'$$与$$P'$$通过一小段(大小不计)绝缘圆弧平滑连接,$$PP'$$、$$NN'$$连线均与所有导轨垂直。倾斜平行导轨$$PQ$$、$$P'Q'$$内有与两导轨构成斜面垂直向下的匀强磁场$$B_{3}$$,其顶端$$Q$$与$$Q'$$之间接有定值电阻$$R$$。现有一长$$L = 0.5\ \text{m}$$的导体棒$$ab$$垂直于导轨静止放置在水平导轨上,与导轨接触良好。闭合开关$$K$$后,导体棒由静止开始运动,到达水平导轨右端前已经匀速。已知导轨间距均为$$L$$、阻值均不计,导体棒$$ab$$、线圈、定值电阻的阻值均相同,导体棒$$ab$$的质量$$m = 0.1\ \text{kg}$$,匀强磁场$$B_{2}$$、$$B_{3}$$的磁感应强度大小均为$$1\ \text{T}$$,重力加速度$$g$$取$$10\ \text{m/s}^2$$,不计一切摩擦,求: (1)闭合开关前线圈产生的感应电动势$$E$$; (2)从闭合开关到导体棒第一次运动到$$NN'$$的过程中,导体棒产生的焦耳热$$Q_{1}$$; (3)若导体棒第一次冲上倾斜导轨经过时间$$t = 1.7\ \text{s}$$后又返回导轨底端,求这段时间内导体棒产生的焦耳热$$Q_{2}$$。【缺少答案,请补充】
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