Question

演示位移传感器的工作原理如图甲所示，物体M在导轨上平移时，带动滑动变阻器的金属杆P在均匀电阻丝上滑动，通过理想电压表显示的数据来反映物体的位移x．设定电源电动势为E，内阻不计，若电压表的示数U随时间t的变化关系如图乙所示，则下列说法正确的是（　　）

A、t₁时刻P在最右端

B、0--t₁时间内物体M向右做匀速运动

C、0--t₁时间内物体M向右做匀加速运动

D、t₁--t₂时间内物体M向左做匀减速运动

Answer 1

分析：本题中理想电压表对电路没有影响，电压表测量变阻器左侧的电压．根据电压表的读数，分析滑片P的位置．根据欧姆定律和电阻定律得到电压表读数与物体位移x的关系式，再分析物体的运动情况．

解答：解：A、电压表测量变阻器左侧的电压．t₁时刻U=0，则说明P在最左端．故A错误．
B、C设物体的位移为x时，电压表的读数为U，变阻器的总长为L，总电阻为R，则根据欧姆定律和电阻定律得
    U=

x

L

E，
由图知，0-t₁时间内U=kt，k是比例系数，则得x=

kL

E

t，x与t成正比，说明物体M向右做匀速运动．故B正确，C错误．
D、同理可知，t₁--t₂时间内物体M向左做匀速运动．故D错误．
故选B

点评：本题是力电综合题，抓住它们之间的联系．本题通过位移将力电联系起来，这是解决本题的关键．