Question

鐵路運(yùn)輸中設(shè)計(jì)的多種裝置都運(yùn)用了電磁感應(yīng)原理．有一種電磁裝置可以向控制中心傳輸信號(hào)以確定火車(chē)的位置和運(yùn)動(dòng)狀態(tài)．裝置的原理是：將能產(chǎn)生勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁鐵安裝在火車(chē)首節(jié)車(chē)廂下面，如圖甲所示（俯視圖），當(dāng)它經(jīng)過(guò)安放在兩鐵軌間的矩形線(xiàn)圈時(shí)，線(xiàn)圈便產(chǎn)生一個(gè)電信號(hào)傳輸給控制中心．線(xiàn)圈長(zhǎng)為l₁，寬為l₂，匝數(shù)為n．若勻強(qiáng)磁場(chǎng)只分布在一個(gè)矩形區(qū)域內(nèi)，當(dāng)火車(chē)首節(jié)車(chē)廂通過(guò)線(xiàn)圈時(shí)，控制中心接收到線(xiàn)圈兩端的電壓信號(hào)u與時(shí)間t的關(guān)系如圖乙所示（ab、cd均為直線(xiàn)），則火車(chē)在t₁-t₂內(nèi)（ ）

A．做加速度變化的直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)
B．做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)
C．加速度為
D．平均速度為

Answer 1

【答案】分析：AB：判定運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，可以找出動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)與速度的關(guān)系，進(jìn)而確定速度和時(shí)間的關(guān)系，就可以知道火車(chē)在ab事件段內(nèi)的運(yùn)動(dòng)性質(zhì)．
C：加速度可以有AB中判定出的速度時(shí)間關(guān)系來(lái)確定
D：同C項(xiàng)一樣，也是通過(guò)AB判定出的速度時(shí)間關(guān)系來(lái)解．
解答：解：
AB：由E=BLv可知，動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)與速度成正比，而在乙途中ab段的電壓與時(shí)間成正比，因此可知在t₁到t₂這段時(shí)間內(nèi)，火車(chē)的速度與時(shí)間成正比，所以火車(chē)在這段時(shí)間內(nèi)做的是勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)．故AB都錯(cuò)誤．
C：由圖知t₁時(shí)刻對(duì)應(yīng)的速度為：，t₂時(shí)刻對(duì)應(yīng)的速度為：，故這段時(shí)間內(nèi)的加速度為：，故C正確
D：由C可知這段時(shí)間內(nèi)的平均速度為：，故D錯(cuò)誤．
故選C
點(diǎn)評(píng)：本題關(guān)鍵在于判定出火車(chē)運(yùn)動(dòng)性質(zhì)，當(dāng)我們看到乙圖的時(shí)候電壓是和速度成正比的，就應(yīng)聯(lián)系有關(guān)動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)的公式，以建立速度與時(shí)間的關(guān)系，進(jìn)而可以得出正確結(jié)論．這是物理思維的訓(xùn)練．