Question

為了測(cè)量列車運(yùn)行的速度和加速度的大小，可采用如圖（a）所示的裝置，它是由一塊安裝在列車頭底部的強(qiáng)磁體和埋設(shè)在軌道地面的一組線圈及電流測(cè)量?jī)x組成的（測(cè)量?jī)x未畫出）。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。假設(shè)磁體端部磁感強(qiáng)度為B=0.004T，且全部集中在端面范圍內(nèi)，與端面垂直，磁體寬度與線圈寬度相同，且都很小，線圈匝數(shù)n=5，長(zhǎng)L=0.2m，電阻0.4Ω（包括引線電阻），測(cè)試記錄下來(lái)的電流-位移圖象如圖（b）所示。


試求：⑴在離O（原點(diǎn)）30m，130m處列車的速度v₁和v₂的大�。虎萍僭O(shè)列車是勻變速運(yùn)動(dòng)，求列車加速度的大小。

Answer 1

（1），
（2）

試題分析：（1）列車車頭底部的強(qiáng)磁體通過(guò)線圈時(shí)，在線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)和感應(yīng)電流，根據(jù)公式可得：從圖中可讀出距O點(diǎn)30 m、130 m處的電流分別為I₁="0.12" A，I₂="0.15" A，代入數(shù)據(jù)可得出：，.
（2）根據(jù)勻速運(yùn)動(dòng)公式從圖中讀出s="100" m,所以