Question

加速度計是測定物體加速度的儀器．在現代科技中，它已成為導彈、飛機、潛艇或宇宙飛船等制導系統的信息源．下圖為應變式加速度計的示意圖．當系統加速時，加速度計中的敏感元件也處于加速狀態．敏感元件由兩彈簧連接并架在光滑支架上，支架與待測系統固定在一起，敏感元件的下端可在滑動變阻器R上自由滑動．當系統加速運動時，敏感元件發生位移并轉換為電信號輸出．

已知敏感元件的質量為m，兩側彈簧的勁度系數均為k，電源電動勢為ε，電源內阻不計，滑動變阻器的總電阻值為R，有效長度為l，靜態時，輸出電壓為U₀．試推導加速度a與輸出電壓U的關系式．

A．

阻礙引起感應電流的磁通量

B．

與引起感應電流的磁場方向相反

C．

阻礙引起感應電流的磁場的磁通量的變化

D．

與引起感應電流的磁場方向相同

Answer 1

答案：
解析：

設靜態時滑動變阻器的滑片距左端為x，則敏感元件的輸出電壓為 　　U0＝·x＝x　�、� 　　再設系統向左加速時滑片右移Δx，則敏感元件的動力學方程為 　　2kΔx＝ma　�、� 　　此時敏感元件的輸出電壓為 　　U＝·(x＋Δx)　�、� 　　綜合①②③三式可得 　　a＝ 　　若U＞U0，系統的加速度方向水平向左； 　　若U＜U0，系統的加速度方向水平向右．

提示：

加速度計原理主要是通過彈簧的形變帶動滑動變阻器的滑片移動，把加速度大小變化情況轉變為電信號的變化．