Question

【題目】正得意間，小明突然不由自主地向前傾去，原來是遇到了紅燈。小明想，剎車過程中，汽車動(dòng)能因摩擦轉(zhuǎn)化為內(nèi)能而無法再回收利用，何不在車廂底部靠近車輪處固定永久磁鐵，在剎車時(shí)接通裝在車輪上的線圈，這樣就可以利用電磁感應(yīng)原理，將汽車的一部分動(dòng)能轉(zhuǎn)化為電能，從而回收一部分能量?如圖所示為小明的設(shè)計(jì)，扇形區(qū)域勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，五個(gè)形狀與磁場(chǎng)邊界形狀完全相同線圈對(duì)稱的固定在車輪內(nèi)側(cè)，已知車軸到線圈內(nèi)側(cè)的距離為，到線圈外側(cè)的距離為，車輪的半徑為R，設(shè)某次剎車過程中的某時(shí)刻車速為，則此時(shí)

A.車輪轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度為

B.某個(gè)線圈進(jìn)入或者出磁場(chǎng)時(shí)產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)大小為

C.某個(gè)線圈進(jìn)入或者出磁場(chǎng)時(shí)產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)大小為

D.線圈中的感應(yīng)電流所受的安培力與線圈轉(zhuǎn)動(dòng)方向相反，阻礙線圈轉(zhuǎn)動(dòng)，進(jìn)而也起到輔助剎車的作用

Answer 1

【答案】ACD

【解析】

A．車軸相對(duì)于車輪邊緣與地面接觸點(diǎn)的速度為v，反過來，車輪邊緣相對(duì)于車軸的速度也是v，則車輪的角速度為，故A正確；
BC．線圈內(nèi)內(nèi)緣速度大小為

v1=r1ω

線圈外緣速度大小為

v2=r2ω

則線圈進(jìn)入或者穿出磁場(chǎng)時(shí)，側(cè)邊產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)為

即

故B錯(cuò)誤、C正確；
D．由楞次定律可知，線圈中的感應(yīng)電流所受的安培力與線圈轉(zhuǎn)動(dòng)方向相反，阻礙線圈轉(zhuǎn)動(dòng)，進(jìn)而也起到輔助剎車的作用，故D正確。
故選ACD。