为了测量列车的速度及加速度，可采用下述装置：在列车底部安装一个正方形线圈，而在轨道上每隔40m安装一块磁性很强的小磁铁，当列车经过磁铁上方时，有感应电流产生，记录此电

首页 > 考试 > 物理 > 高中物理 > 匀变速直线运动的位移与速度的关系/2022-08-10 / 加入收藏 / 阅读 [打印]

◎ 题目

为了测量列车的速度及加速度，可采用下述装置：在列车底部安装一个正方形线圈，而在轨道上每隔40m安装一块磁性很强的小磁铁，当列车经过磁铁上方时，有感应电流产生，记录此电流就可换算成列车的速度及加速度．视磁铁上方区域的磁场为匀强磁场，其区域面积与线圈面积相同，磁场方向与线圈截面垂直，磁感应强度B=0.004T，线圈边长l=0.1m，匝数n=5，包括连线总电阻R=0.4Ω．现记录到某列车驶过时的电流-位移图象如图所示，请计算：
（1）在离开O（原点）20m处列车速度v的大小；
（2）从20m处到60m处列车加速度a的大小（假设列车作匀加速运动）．
魔方格

◎ 答案

（1）由图线知道列车在离开原点20m处的感应电流为0.02A              
E=nBLv，I=
E
R
                                                 
I=
nBLv
R
，
解出v1=
IR
nBL
=
0.02×0.4
5×0.004×0.1
m/s=4m/s．
（2）由图线知道列车在离开原点60m处的感应电流为0.05A            
v2=
IR
nBL
=
0.05×0.4
5×0.004×0.1
m/s=10m/s．
v22-v12=2as．
解出a=
v22-v12
2s
=
102-42
2×40
m/s2=1.05m/s2．
答：（1）在离开O（原点）20m处列车速度v的大小为4m/s．
（2）从20m处到60m处列车加速度a的大小为1.05m/s2．

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析，试题“为了测量列车的速度及加速度，可采用下述装置：在列车底部安装一个正方形线圈，而在轨道上每隔40m安装一块磁性很强的小磁铁，当列车经过磁铁上方时，有感应电流产生，记录此电…”主要考查了你对  【匀变速直线运动的位移与速度的关系】，【导体切割磁感线时的感应电动势】  等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”，你可以点击相应的链接进行查看和学习。

列车 磁铁 下述 上方 知识点
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