题目内容

【题目】常用的温差发电装置的主要结构是半导体热电偶。如图所示,热电偶由N型半导体和P型半导体串联而成,N型半导体的载流子(形成电流的自由电荷)是电子,P型半导体的载流子是空穴,空穴带正电且电荷量等于元电荷e。若两种半导体相连一端和高温热源接触,而另一端A、B低温热源接触,两种半导体中的载流子都会从高温端向低温端扩散,最终在A、B两端形成稳定的电势差,且电势差的大小与高温热源、低温热源间的温度差有确定的函数关系。下列说法正确的是( )

A. B端是温差发电装置的正极

B. 热电偶内部非静电力方向和载流子扩散方向相反

C. 温差发电装置供电时不需要消耗能量

D. 可以利用热电偶设计一种测量高温热源温度的传感器

【答案】D

【解析】A、N型半导体的载流子(形成电流的自由电荷)是电子两种半导体中的载流子都会从高温端向低温端扩散,B端聚集电子,所以B端是温差发电装置的负极,故A错误;

B、热电偶内部非静电力方向和载流子扩散方向相同,故B错误;

C、根据能量守恒,温差发电装置供电时需要消耗热量,故C错误,

D、可以利用热电偶设计一种测量高温热源温度的传感器,故D正确;

故选D。

练习册系列答案
相关题目

【题目】物体中的原子总是在不停地做热运动,原子热运动越激烈,物体温度越高;反之,温度就越低。所以,只要降低原子运动速度,就能降低物体温度。激光致冷的原理就是利用大量光子阻碍原子运动,使其减速,从而降低了物体温度。使原子减速的物理过程可以简化为如下情况:如图所示,某原子的动量大小为p0将一束激光(即大量具有相同动量的光子流)沿与原子运动的相反方向照射原子,原子每吸收一个动量大小为p1的光子后自身不稳定,又立即发射一个动量大小为p2的光子,原子通过不断吸收和发射光子而减速。(已知p1、p2均远小于p0,普朗克常量为h,忽略原子受重力的影响

(1)若动量大小为p0的原子在吸收一个光子后,又向自身运动方向发射一个光子,求原子发射光子后动量p的大小;

(2)从长时间来看,该原子不断吸收和发射光子,且向各个方向发射光子的概率相同,原子吸收光子的平均时间间隔为t0。求动量大小为p0的原子在减速到零的过程中,原子与光子发生吸收—发射这一相互作用所需要的次数n和原子受到的平均作用力f的大小;

(3)根据量子理论,原子只能在吸收或发射特定频率的光子时,发生能级跃迁并同时伴随动量的变化。此外,运动的原子在吸收光子过程中会受到类似机械波的多普勒效应的影响,即光源与观察者相对靠近时,观察者接收到的光频率会增大,而相对远离时则减小这一频率的偏移量会随着两者相对速度的变化而变化。

a.为使该原子能够吸收相向运动的激光光子,请定性判断激光光子的频率ν和原子发生跃迁时的能量变化ΔEh的比值之间应有怎样的大小关系;

b.若某种气态物质中含有大量做热运动的原子,为使该物质能够持续降温,可同时使用6个频率可调的激光光源,从相互垂直的3个维度、6个方向上向该种物质照射激光。请你运用所知所学,简要论述这样做的合理性与可行性。

违法和不良信息举报电话:027-86699610 举报邮箱:58377363@163.com

精英家教网