扫描隧道显微镜（STM）是根据量子力学原理中的隧道效应而设计成的，当原子尺度的探针针尖在不到一个纳米的高度上扫描样品时，外加一电压（2mV～2V），针尖与样品之间产生隧道效应而有电子逸出，形成隧道电流．电流强度随针尖与样品间的距离的减少而指数上升（如图1所示），当探针沿物质表面按给定高度扫描时，因样品表面原子凹凸不平，使探针与物质表面间的距离不断发生改变，从而引起隧道电流不断发生改变．将电流的这种改变图象化即可显示出原子水平的凹凸形态．扫描隧道显微镜的分辨率很高，横向为0.1～0.2nm，纵向可达0.001nm．如果探针针尖在图2所示的样品表面，从图示位置开始，以恒定高度做一维匀速扫描，如果针尖与样品间地距离在r1和r2的范围内变化，则产生的隧道电流可能是选项中的哪种？（  ）

试卷相关题目

• 1用一根横截面积为S、电阻率为 ρ 的硬质导线做成一个半径为r，的圆环，ab 为圆环的一条直径．如图所示，在 ab 的左侧存在一个匀强磁场，磁场垂直圆环所在平面，方向如图，磁感应强度大小随时间的变化率 △B△t=k （ k＜0 ）．则（  ）

  A.圆环中产生逆时针方向的感应电流

  B.圆环具有扩张的趋势

  C.圆环中感应电流的大小为 krs2ρ

  D.图中b两点间的电势差Uab=| 14kπr2|

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• 2如图所示，在边长为a的等边三角形区域内有匀强磁场B，其方向垂直纸面向外，一个边长也为a的等边三角形导线框架EFG正好与上述磁场区域的边界重合，现使导线框以周期T绕其中心O点在纸面内匀速转动，经过 T6导线框转到图中虚线位置，则在这 T6时间内（  ）

  A.平均感应电动势大小等于 32a2BT

  B.平均感应电动势大小等于 3a2BT

  C.顺时针方向转动时感应电流方向为E→F→G→E

  D.逆时针方向转动时感应电流方向为E→G→F→E

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• 3如图，E为内阻不能忽略的电池，R1、R2、R3为定值电阻，S0、S为开关，V与A分别为电压表与电流表．初始时S0与S均闭合，现将S断开，则（  ）

  A.V的读数变大，A的读数变小

  B.V的读数变大，A的读数变大

  C.V的读数变小，A的读数变小

  D.V的读数变小，A的读数变大

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• 4如图，虚线右侧存在垂直纸面指向纸内的匀强磁场，半圆形闭合线框与纸面共面，绕过圆心O且垂于纸面的轴匀速转动．线框中的感应电流以逆时针方向为正方向，那么选项中哪个图能正确描述线框从图示位置开始转动一周的过程中，线框中感应电流随时间变化的情况（  ）

  A.

  B.

  C.

  D.

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• 5如图所示，面积为S的矩形线圈共N匝，线圈总电阻为R，在磁感应强度为B.方向垂直纸面向里的匀强磁场中以竖直线OO′为轴，以角速度ω，匀速旋转，图示位置C与纸面共面，位置A与位置C成45°角．线圈从位置A转过90°到达位置B的过程中，下列说法正确的是（  ）

  A.平均电动势为 22NBω

  B.通过线圈某一截面的电量q=0

  C.为保证线圈匀速旋转，外界须向线圈输入的能量应为 N2B2S2πω4R

  D.在此转动过程中，电流方向并未发生改变

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• 6如图所示，接有灯泡L的平行金属导轨水平放置在匀强磁场B中，一导体棒与两根导轨接触良好并在P、Q间做简谐运动，O为其平衡位置．若两根导轨的电阻不计，则导体棒从P运动到Q的过程中（  ）

  A.导体棒通过O处时，电路中电流最大

  B.导体棒通过O处时，电路中电流方向将发生改变

  C.导体棒由P到O和由O到Q的过程中，通过灯泡的电量相等

  D.灯泡亮度始终不变

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• 7如图甲所示为分压器电路图，已知电源电动势为E，内电阻不计，变阻器总电阻为R0=50Ω．闭合开关S后，负载电阻RL两端的电压U随变阻器a端至滑动头间的阻值Rx变化而改变，当负载电阻分别为RL1=200Ω和RL2=20Ω时，关于负载电阻两端的电压U随Rx变化的图线大致接近图乙中哪条曲线的下列说法中，正确的是（  ）

  A.RL1大致接近曲线①，RL2大致接近曲线②

  B.RL1大致接近曲线②，RL2大致接近曲线①

  C.RL1大致接近曲线③，RL2大致接近曲线④

  D.RL1大致接近曲线④，RL2大致接近曲线③

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• 8如图所示，两个相同变压器的副线圈接有相同的灯泡L1、L2，原线圈接有定值电阻R，导轨和金属棒MN的电阻不计．现使金属棒沿轨道向右匀速运动，乙图中金属棒移动速度大于甲图中棒的移动速度，则在棒运动的过程中（  ）

  A.L1、L2都发光，L2比L1亮

  B.L1、L2都不发光

  C.L2发光，L1不发光

  D.L1发光，L2不发光

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• 9一个位于竖直平面内的正方形闭合导体框，其上下两条边水平，从静止开始下落一定高度后，垂直穿越一个磁感线沿水平方向且与线圈平面垂直的有界匀强磁场区域，该区域上下边界也水平．下图是自导体框开始下落到完全穿越磁场区域的过程中，导体框中的感应电流随时间变化的图象，其中肯定与实际不相符的是（忽略空气阻力的影响，线圈始终在竖直平面内平动）（  ）

  A.

  B.

  C.

  D.

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• 10图（1）中R1为光敏电阻，R2为定值电阻．将图（2）中的方波电压加在小灯泡两端，灯泡随方波电压而明灭变化．灯光照到R1上，引起R2的电压的变化．四幅图象能够正确反映

  A.B两点间电压U2随时间变化的是（ ）A.

  B.

  C.

  D.

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