Question

【題目】一水平放置的圓盤繞豎直固定軸轉(zhuǎn)動，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準，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，激光器連續(xù)向下發(fā)射激光束．在圓盤轉(zhuǎn)動過程中，當狹縫經(jīng)過激光器與傳感器之間時，傳感器接收到一個激光信號，并將其輸入計算機，經(jīng)處理后畫出相應圖線．圖（a）為該裝置示意圖，圖（b）為所接收的光信號隨時間變化的圖線，橫坐標表示時間，縱坐標表示接收到的激光信號強度，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)動角速度逐漸增大

B. 圓盤轉(zhuǎn)動周期逐漸增大

C. 第三個激光信號的寬度 △t3=0.6×10-3s

D. 激光器和傳感器沿半徑向外運動

Answer 1

【答案】D

【解析】

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

A、B、由圖線讀得，轉(zhuǎn)盤的轉(zhuǎn)動周期T=0.8s不變，故角速度不變；故A、B錯誤.

C、設(shè)狹縫寬度為d，探測器接收到第i個脈沖時距轉(zhuǎn)軸的距離為ri，第i個脈沖的寬度為△ti，激光器和探測器沿半徑的運動速度為v,有，，，；聯(lián)立得；故C錯誤.

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

故選D.