為了測(cè)量列車的速度及加速度,可采用下述裝置:在列車底部安裝一個(gè)正方形線圈,而在軌道上每隔40m安裝一塊磁性很強(qiáng)的小磁鐵,當(dāng)列車經(jīng)過(guò)磁鐵上方時(shí),有感應(yīng)電流產(chǎn)生,記錄此電流就可換算成列車的速度及加速度.視磁鐵上方區(qū)域的磁場(chǎng)為勻強(qiáng)磁場(chǎng),其區(qū)域面積與線圈面積相同,磁場(chǎng)方向與線圈截面垂直,磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.004T,線圈邊長(zhǎng)l=0.1m,匝數(shù)n=5,包括連線總電阻R=0.4Ω.現(xiàn)記錄到某列車駛過(guò)時(shí)的電流-位移圖象如圖所示,請(qǐng)計(jì)算:
(1)在離開(kāi)O(原點(diǎn))20m處列車速度v的大。
(2)從20m處到60m處列車加速度a的大。僭O(shè)列車作勻加速運(yùn)動(dòng)).

【答案】分析:(1)結(jié)合電流的大小根據(jù)閉合電路歐姆定律求出感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小,再通過(guò)E=nBLv求出在離開(kāi)O(原點(diǎn))20m處列車速度v的大小.
(2)同理結(jié)合60m處的電流求出列車的速度,根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的速度位移公式求出列車的加速度.
解答:解:(1)由圖線知道列車在離開(kāi)原點(diǎn)20m處的感應(yīng)電流為0.02A              
E=nBLv,I=                                                 
I=,
解出v1=
(2)由圖線知道列車在離開(kāi)原點(diǎn)60m處的感應(yīng)電流為0.05A            
v2=

解出a=
答:(1)在離開(kāi)O(原點(diǎn))20m處列車速度v的大小為4m/s.
(2)從20m處到60m處列車加速度a的大小為1.05m/s2
點(diǎn)評(píng):本題綜合考查了切割產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)公式、閉合電路歐姆定律以及運(yùn)動(dòng)學(xué)公式,綜合性較強(qiáng),要加強(qiáng)這方面題型的訓(xùn)練.
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

(2013?虹口區(qū)二模)為了測(cè)量列車的速度及加速度,可采用下述裝置:在列車底部安裝一個(gè)正方形線圈,而在軌道上每隔40m安裝一塊磁性很強(qiáng)的小磁鐵,當(dāng)列車經(jīng)過(guò)磁鐵上方時(shí),有感應(yīng)電流產(chǎn)生,記錄此電流就可換算成列車的速度及加速度.視磁鐵上方區(qū)域的磁場(chǎng)為勻強(qiáng)磁場(chǎng),其區(qū)域面積與線圈面積相同,磁場(chǎng)方向與線圈截面垂直,磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.004T,線圈邊長(zhǎng)l=0.1m,匝數(shù)n=5,包括連線總電阻R=0.4Ω.現(xiàn)記錄到某列車駛過(guò)時(shí)的電流-位移圖象如圖所示,請(qǐng)計(jì)算:
(1)在離開(kāi)O(原點(diǎn))20m處列車速度v的大;
(2)從20m處到60m處列車加速度a的大小(假設(shè)列車作勻加速運(yùn)動(dòng)).

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

為了測(cè)量列車的速度和加速度大小,可采用如圖16-2-17做的裝置,它是由一塊安裝在列車車頭底部的強(qiáng)磁體和埋設(shè)在軌道地面的一組線圈及電流測(cè)量記錄儀組成(記錄測(cè)量?jī)x未畫(huà)出).當(dāng)列車經(jīng)過(guò)線圈上方時(shí),線圈中產(chǎn)生的電流被記錄下來(lái),就能求出列車在各位置的速度和加速度.

16-2-17

假設(shè)磁體端部磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.04 T,且全部集中在端面范圍內(nèi),與端面相垂直,磁體的寬度與線圈寬度相同,且都很小,線圈匝數(shù)n=5,長(zhǎng)L=0.2 m,電阻R=0.4 Ω(包括引出線的電阻),測(cè)試記錄下來(lái)的電流—位移圖,如圖16-2-18 所示.

16-2-18

(1)試計(jì)算在離原點(diǎn)30 m、130 m處列車的速度v1和v2的大小.

(2)假設(shè)列車做的是勻加速直線運(yùn)動(dòng),求列車加速度的大小.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

為了測(cè)量列車的速度和加速度大小,可采用如圖16-2-17做的裝置,它是由一塊安裝在列車車頭底部的強(qiáng)磁體和埋設(shè)在軌道地面的一組線圈及電流測(cè)量記錄儀組成(記錄測(cè)量?jī)x未畫(huà)出).當(dāng)列車經(jīng)過(guò)線圈上方時(shí),線圈中產(chǎn)生的電流被記錄下來(lái),就能求出列車在各位置的速度和加速度.

圖16-2-17

假設(shè)磁體端部磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.04 T,且全部集中在端面范圍內(nèi),與端面相垂直,磁體的寬度與線圈寬度相同,且都很小,線圈匝數(shù)n=5,長(zhǎng)L=0.2 m,電阻R=0.4 Ω(包括引出線的電阻),測(cè)試記錄下來(lái)的電流—位移圖,如圖16-2-18 所示.

圖16-2-18

(1)試計(jì)算在離原點(diǎn)30 m、130 m處列車的速度v1和v2的大小.

(2)假設(shè)列車做的是勻加速直線運(yùn)動(dòng),求列車加速度的大小.

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科目:高中物理 來(lái)源:虹口區(qū)二模 題型:問(wèn)答題

為了測(cè)量列車的速度及加速度,可采用下述裝置:在列車底部安裝一個(gè)正方形線圈,而在軌道上每隔40m安裝一塊磁性很強(qiáng)的小磁鐵,當(dāng)列車經(jīng)過(guò)磁鐵上方時(shí),有感應(yīng)電流產(chǎn)生,記錄此電流就可換算成列車的速度及加速度.視磁鐵上方區(qū)域的磁場(chǎng)為勻強(qiáng)磁場(chǎng),其區(qū)域面積與線圈面積相同,磁場(chǎng)方向與線圈截面垂直,磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.004T,線圈邊長(zhǎng)l=0.1m,匝數(shù)n=5,包括連線總電阻R=0.4Ω.現(xiàn)記錄到某列車駛過(guò)時(shí)的電流-位移圖象如圖所示,請(qǐng)計(jì)算:
(1)在離開(kāi)O(原點(diǎn))20m處列車速度v的大;
(2)從20m處到60m處列車加速度a的大。僭O(shè)列車作勻加速運(yùn)動(dòng)).
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