Question

【題目】如圖（a）所示為一實驗小車自動測速示意圖，A為繞在條形磁鐵上的線圈，經過放大器與顯示器連接，圖中虛線部分均固定在車身上。C為小車的車輪，B為與C同軸相連的齒輪，其中心部分使用鋁質材料制成，邊緣的齒子用磁化性能很好的軟鐵制成，鐵齒經過條形磁鐵時即有信號被記錄在顯示器上。 已知齒輪B上共安裝30個鐵質齒子，齒輪直徑為20cm，車輪直徑為60cm。 改變小車速度，顯示器上分別呈現了如圖（b）和（c）的兩幅圖像。設（b）圖對應的車速為，（c）圖對應的車速為。

(1)分析兩幅圖像，可以推知：_________（選填“＞”“＜”“=”）；

(2)根據圖（c）標出的數據，求得車速_________km/h。

Answer 1

【答案】< 56.5

【解析】

(1)［1］齒子接近與離開磁鐵會引起線圈磁通量的變化，每過一個齒子為一個完整的變化周期，周期小的，則齒輪轉運動的快，速度大，由圖象知圖c周期小，故vb＜vc；
(2)［2］齒輪轉動的周期為

T=30×4×10-3=0.12s

則車的速度為