Question

5．如圖甲所示是一種利用霍爾效應(yīng)傳感器測(cè)量運(yùn)動(dòng)速率的自行車速度計(jì)．車輪每轉(zhuǎn)一周，安裝在自行車前輪上的一塊磁鐵就靠近霍爾傳感器一次，產(chǎn)生一次電壓脈沖．圖乙為某次騎行中記錄的脈沖電壓U與時(shí)間t的圖象．已知自行車輪的半徑為33cm，磁鐵與輪軸的距離為半徑的$\frac{3}{4}$，則該自行車（　　）

• A． 車輪邊緣與磁鐵的線速度大小相等
• B． 在1.0s-1.4s內(nèi)，速率幾乎不變
• C． 在1.4s-2.2s內(nèi)作減速運(yùn)動(dòng)
• D． 在1.2s時(shí)的速率約為10m/s

Answer 1

分析 根據(jù)圓周運(yùn)動(dòng)的公式v=ωr比較車輪邊緣與磁鐵的線速度大小關(guān)系；
根據(jù)記錄的脈沖電壓U與時(shí)間t的圖象分析速率的變化和求解速率；

解答 解：A、根據(jù)題意得車輪邊緣與磁鐵具有相同的角速度，
根據(jù)圓周運(yùn)動(dòng)的公式v=ωr得車輪邊緣的線速度大于磁鐵的線速度，故A錯(cuò)誤；
B、車輪每轉(zhuǎn)一周，安裝在自行車前輪上的一塊磁鐵就靠近霍爾傳感器一次，產(chǎn)生一次電壓脈沖，
根據(jù)記錄的脈沖電壓U與時(shí)間t的圖象得在1.0s-1.4s內(nèi)記錄的脈沖電壓U時(shí)間間隔相等，所以在1.0s-1.4s內(nèi)，速率幾乎不變，故B正確；
C、根據(jù)記錄的脈沖電壓U與時(shí)間t的圖象得在1.4s-2.2s內(nèi)記錄的脈沖電壓U時(shí)間間隔增大，所以該自行車作減速運(yùn)動(dòng)，故C正確；
D、已知自行車輪的半徑為33cm，磁鐵與輪軸的距離為半徑的$\frac{3}{4}$，
在1.2s時(shí)的速率v=$\frac{2πR}{T}$=$\frac{2×3.14×0.33}{0.2}$≈10m/s，故D正確；
故選：BCD．

點(diǎn)評(píng) 本題是實(shí)際應(yīng)用問(wèn)題，考查應(yīng)用物理知識(shí)分析、理解現(xiàn)代科技裝置原理的能力．