問題詳情:
一水平放置的圓盤繞豎直軸轉動,在圓盤上沿半徑開有一條寬度爲2 mm的均勻狹縫。將激光器與傳感器上下對準,使二者間連線與轉軸平行,分別置於;圓盤的上下兩側,且可以同步地沿圓盤半徑方向勻速移動,激光器接收到一個激光信號,並將其輸入計算機,經處理後畫出相應圖線。圖(a)爲該裝置示意圖,圖(b)爲所接收的光信號隨時間變化的圖線,橫座標表示時間,縱座標表示接收到的激光信號強度,圖中Dt1=1.0´10-3 s,Dt2=0.8´10-3 s。
(1)利用圖(b)中的數據求1 s時圓盤轉動的角速度;
(2)說明激光器和傳感器沿半徑移動的方向;
(3)求圖(b)中第三個激光信號的寬度Dt3。
【回答】
【解析】
(1)由題圖乙讀得,轉盤的轉動週期s,故其角速度rad/s= rad/s。
(2)由題圖乙可知,圓盤轉動的角速度不變,說明圓盤在做勻速圓周運動;脈衝寬度逐漸變窄,表示光信號透過狹縫的時間逐漸減少,而狹縫的寬度爲一定值,則說明圓盤上對應探測器所在的位置的線速度逐漸增加,因此激光器和探測器沿半徑由中心向邊緣移動。
(3)設狹縫寬度爲,探測器接收到第個脈衝時距轉軸的距離爲,第個脈衝的寬度爲,激光器和探測器沿半徑的運動速度爲。
得
又因爲,所以,
解得:s。
知識點:各地高考
題型:計算題