Question

14．現代汽車在制動時，有一種ABS系統，它能阻止制動時車輪抱死變為純滑動．這種滑動不但制動效果不好，而且易使車輛失去控制．為此需要一種測定車輪是否還在轉動的裝置．如果檢測出車輛不再轉動，就會自動放松制動機構，讓輪子仍保持緩慢轉動狀態．這種檢測裝置稱為電磁脈沖傳感器，如圖甲，B是一根永久磁鐵，外面繞有線圈，它的左端靠近一個鐵質齒輪，齒輪與轉動的車輪是同步的．圖乙是車輪轉動時輸出電流隨時間變化的圖象．

（1）說明為什么有電流輸出？
（2）若車輪轉速減慢了，圖象會變成怎樣？（畫在圖乙上）

Answer 1

分析 車輪在轉動時，被磁化的齒輪產生的磁場使線圈中的磁通量發生變化，產生感應電流．根據法拉第電磁感應定律判斷輸出電流周期和大小的變化．

解答 解：（1）當齒輪上的齒靠近線圈時，由于磁化使永久磁體磁場增強，產生感應電流；同理，齒輪離開時產生反方向的感應電流．
（2）車輪轉速減慢，電流變化頻率變小，結合交變電流產生的特點可知，電流的周期變大，同時電流值變小．如圖所示．

答：（1）當齒輪上的齒靠近線圈時，由于磁化使永久磁體磁場增強，產生感應電流；齒輪離開時產生反方向的感應電流．
（2）車輪轉速減慢，周期變大，電流值變小．如圖所示．

點評 該題將日常生活中的實際問題與物理的知識相結合，考查感應電流的條件與法拉第電磁感應定律，解決本題的關鍵掌握法拉第電磁感應定律，知道該裝置的原理．