Question

铁路运行管理系统为测量火车运行的速度和加速度，可采用如图甲所示的装置，它是由一块安装在列车车头底部的强磁体和埋设在轨道地面的一组线圈及电流测量记录仪（图中未画出）组成。当列车经过线圈上方时，线圈中的电流被记录下来，就能知道列车所在位置及速度、加速度情况。如图，磁体磁感强度B=0.004T，且全部集中在虚线范围内，线圈宽度与磁场宽度相同，线圈匝数n=5，长L=0.2m，电阻R=0.4Ω（包括引出线电阻），记录下的电流一位移图线如图乙所示，
（1）试计算列车在离O（原点）30m、130m处列车的速度v₁和v₂的大小。
（2）设列车作匀变速直线运动，求列车的加速度大小。
 

Answer 1

参考答案：（1）从乙图中读出I₁=0.12A,I₂=0.15A，由ε=nBLV（2分），I=ε/R（2分），可求得v₁=12m/s（2分），v₂=15m/s（2分）。（2）从图上读出s=100m，由a=(v₂²-v₁²)/2s（2分）,a≈0.41m/s²（2分）。