Question

【題目】一水平放置的圓盤繞豎直固定軸轉(zhuǎn)動(dòng)，在圓盤上沿半徑方向開有一條寬度為2.5mm的均勻狹縫，將激光器與傳感器上下對(duì)準(zhǔn)，使二者間連線與轉(zhuǎn)軸平行，分別置于圓盤的上下兩側(cè)，且可以同步地沿圓盤半徑方向勻速移動(dòng)，激光器連續(xù)向下發(fā)射激光束．在圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)過程中，當(dāng)狹縫經(jīng)過激光器與傳感器之間時(shí)，傳感器接收到一個(gè)激光信號(hào)，并將其輸入計(jì)算機(jī)，經(jīng)處理后畫出相應(yīng)圖線．圖（a）為該裝置示意圖，圖（b）為所接收的光信號(hào)隨時(shí)間變化的圖線，橫坐標(biāo)表示時(shí)間，縱坐標(biāo)表示接收到的激光信號(hào)強(qiáng)度，圖中△t1=1.0×10-3s，△t2=0.8×10-3s．根據(jù)圖（b）以下分析正確的是

A. 圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)角速度逐漸增大

B. 圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)周期逐漸增大

C. 第三個(gè)激光信號(hào)的寬度 △t3=0.6×10-3s

D. 激光器和傳感器沿半徑向外運(yùn)動(dòng)

Answer 1

【答案】D

【解析】

由圖b得到圓盤的轉(zhuǎn)動(dòng)周期（兩次電脈沖信號(hào)的時(shí)間差），然后根據(jù)角速度定義公式求解圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度；由圖b得到電脈沖信號(hào)寬度在逐漸變窄，說明線速度變大，結(jié)合公式v=rω進(jìn)行判斷即可;根據(jù)前兩個(gè)光信號(hào)的時(shí)間，可求出激光器與傳感器移動(dòng)速度，從而可算出第三個(gè)光信號(hào)的時(shí)間.

A、B、由圖線讀得，轉(zhuǎn)盤的轉(zhuǎn)動(dòng)周期T=0.8s不變，故角速度不變；故A、B錯(cuò)誤.

C、設(shè)狹縫寬度為d，探測(cè)器接收到第i個(gè)脈沖時(shí)距轉(zhuǎn)軸的距離為ri，第i個(gè)脈沖的寬度為△ti，激光器和探測(cè)器沿半徑的運(yùn)動(dòng)速度為v,有，，，；聯(lián)立得；故C錯(cuò)誤.

D、由于電脈沖信號(hào)寬度在逐漸變窄，表明光能通過狹縫的時(shí)間逐漸減少，即圓盤上對(duì)應(yīng)探測(cè)器所在位置的線速度逐漸增加，因此激光器和探測(cè)器沿半徑由中心向邊緣移動(dòng)；故D正確.

故選D.