Question

為了測量列車運行的速度和加速度的大小，可采用如圖1所示的裝置，它是由一塊安裝在列車車頭底部的強磁鐵和埋設在軌道地面的一組線圈及電流表組成（電流表未畫出）．當列車經過線圈上方時，線圈中產生的電流被記錄下來，就能求出列車在該位置的速度和加速度．

圖1

　　如圖2甲所示，假設磁體端部磁感應強度B=0.004T，且全部集中在端面范圍內，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n=5，長l=0.2m，電阻R=0.4W（包括引出線的電阻），測試記錄下來的電流——位移圖，如圖2乙所示．

圖2

　�。�1）試計算在離O（原點）30m、130m處列車的速度v₁和v₂的大�。�

 

　�。�2）假設列車做的是勻加速直線運動，求列車加速度的大小．

 

Answer 1

答案：見詳解
解析：

(1)列車車頭底部的強磁鐵通過線圈時，在線圈中產生感應電動勢和感應電流，根據公式可得　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 ① 　　從題圖中可讀出距O點30m、130m處的電流分別為I1=0.12 A，I2=0.15 A，式①代入數據可算出 　　(2)根據勻變速運動公式，從題圖中讀出s=100 m