Question

【題目】某種角速度計，其結構如圖所示．當整個裝置繞軸OO′ 轉動時，元件A相對于轉軸發生位移并通過滑動變阻器輸出電壓，電壓傳感器(傳感器內阻無限大)接收相應的電壓信號．已知A的質量為m，彈簧的勁度系數為k、自然長度為l，電源的電動勢為E、內阻不計．滑動變阻器總長也為l，電阻分布均勻，裝置靜止時滑片P在變阻器的最左端B端，當系統以角速度ω轉動時，則( )

A. 電路中電流隨角速度的增大而增大B. 彈簧的伸長量為

C. 輸出電壓U與ω的函數式為D. 此裝置能測量的角速度最大不超過

Answer 1

【答案】D

【解析】

系統在水平面內以角速度ω轉動時，無論角速度增大還是減小，BC的電阻不變，根據閉合電路歐姆定律得知，電路中電流保持不變，與角速度無關。故A錯誤。設系統在水平面內以角速度ω轉動時，彈簧伸長的長度為x，則對元件A，根據牛頓第二定律得kx=mω2（l+x）解得，選項B錯誤；又輸出電壓 ，聯立兩式得．故C錯誤。當x=l時角速度最大，則由kx=mω2（l+x）解得，選項D正確；故選D。