Question

5．如图甲所示是一种利用霍尔效应传感器测量运动速率的自行车速度计．车轮每转一周，安装在自行车前轮上的一块磁铁就靠近霍尔传感器一次，产生一次电压脉冲．图乙为某次骑行中记录的脉冲电压U与时间t的图象．已知自行车轮的半径为33cm，磁铁与轮轴的距离为半径的$\frac{3}{4}$，则该自行车（　　）

• A． 车轮边缘与磁铁的线速度大小相等
• B． 在1.0s-1.4s内，速率几乎不变
• C． 在1.4s-2.2s内作减速运动
• D． 在1.2s时的速率约为10m/s

Answer 1

分析 根据圆周运动的公式v=ωr比较车轮边缘与磁铁的线速度大小关系；
根据记录的脉冲电压U与时间t的图象分析速率的变化和求解速率；

解答 解：A、根据题意得车轮边缘与磁铁具有相同的角速度，
根据圆周运动的公式v=ωr得车轮边缘的线速度大于磁铁的线速度，故A错误；
B、车轮每转一周，安装在自行车前轮上的一块磁铁就靠近霍尔传感器一次，产生一次电压脉冲，
根据记录的脉冲电压U与时间t的图象得在1.0s-1.4s内记录的脉冲电压U时间间隔相等，所以在1.0s-1.4s内，速率几乎不变，故B正确；
C、根据记录的脉冲电压U与时间t的图象得在1.4s-2.2s内记录的脉冲电压U时间间隔增大，所以该自行车作减速运动，故C正确；
D、已知自行车轮的半径为33cm，磁铁与轮轴的距离为半径的$\frac{3}{4}$，
在1.2s时的速率v=$\frac{2πR}{T}$=$\frac{2×3.14×0.33}{0.2}$≈10m/s，故D正确；
故选：BCD．

点评 本题是实际应用问题，考查应用物理知识分析、理解现代科技装置原理的能力．