Question

1．閱讀短文，回答問題：
電動自行車是如何調(diào)速的
常用電動自行車調(diào)速系統(tǒng)主要由磁鐵、霍爾傳感器、控制器和開關(guān)K四部分組成．
霍爾傳感器是將磁信號轉(zhuǎn)變成電信號的裝置，它產(chǎn)生的電壓U₀隨磁場增強而增大．在轉(zhuǎn)動電動自行車手柄旋轉(zhuǎn)套時，旋轉(zhuǎn)套中磁鐵與固定在手柄中的霍爾傳感器的距離發(fā)生改變，使U₀發(fā)生變化．
控制器的作用是將自身產(chǎn)生的電壓U₁與霍爾傳感器的電壓U₀比較后，輸出控制電壓U_K，控制開關(guān)K的通斷，當(dāng)U₁小于U₀時，U_K=1V，圖甲中開關(guān)K閉合；U₁大于U₀時，U_K=0，K斷開．
正常行駛時，電動自行車U₁的大小隨時間周期性變化，如圖乙所示，控制器輸出的U_K使開關(guān)交替通斷，每分鐘約一萬次．U₀不同，每次開關(guān)K閉合與斷開時間的比值就不同，電動機的轉(zhuǎn)速與每次K閉合與斷開時間的比值相對應(yīng)．

（1）控制電壓U_K=1V時，電動機中有（有/無）電流通過．
（2）如圖丙所示，將霍爾傳感器從條形磁鐵的S極附近水平移動到N極附近．在此過程中，霍爾傳感器產(chǎn)生電壓的變化情況是先減小后增大．
（3）U₁的變化周期T約為B．
A．6×10^-6s　　　B．6×10^-3s　　　　C．6×10^-2s　　　　D．6×10^-1s
（4）圖丁中折線A和直線B分別是U₁和U₀隨時間變化的關(guān)系圖線，在圖戊中畫出U_K隨時間變化的關(guān)系圖線．

Answer 1

分析 （1）由材料判斷出U_K=1V時，開關(guān)的關(guān)閉狀態(tài)，即可知道電動機中有無電流通過．
（2）根據(jù)霍爾傳感器從條形磁鐵的S極附近水平移動到N極附近過程中，根據(jù)磁場的變化判斷出霍爾傳感器產(chǎn)生電壓U₀變化．
（3）已知控制器輸出的U_K使開關(guān)交替通斷，每分鐘約一萬次，根據(jù)T=$\frac{t}{n}$計算U₁的變化周期T．
（4）先根據(jù)U₁與U₀大小比較，得出輸出控制電壓U_K，在圖戊中即可畫出U_K隨時間變化的關(guān)系圖線．

解答 解：（1）由材料可知U_K=0，K斷開，則U_K=1V時，開關(guān)K閉合，即電動機工作，有電流通過．
（2）已知條形磁鐵的磁性是兩端最強，中間弱；則霍爾傳感器從條形磁鐵的S極附近水平移動到N極附近過程中，根據(jù)磁場的磁性是由強變?nèi)酰�然后由弱變強，所以根�?jù)U₀隨磁場增強而增大的特點可知霍爾傳感器產(chǎn)生電壓U₀變化是先減小后增大．
（3）已知控制器輸出的U_K使開關(guān)交替通斷，每分鐘約一萬次，則變化周期T=$\frac{t}{n}$=$\frac{60s}{10000}$=6×10^-3s，故選B．
（4）∵當(dāng)U₁小于U₀時，U_K=1V，U₁大于U₀時，U_K=0．
∴在0～t₁、t₂～t₃、t₄～t₅、t₆～3T內(nèi)，U_K=1．
在t₁～t₂、t₃～t₄、t₅～t₆內(nèi)，U_K=0．
則U_K隨時間變化的關(guān)系圖線如下圖：

故答案為：（1）有；（2）先減小后增大；（3）B；（4）如上圖．

點評 本題是信息閱讀題，需要學(xué)生從材料中找出每項需要的數(shù)據(jù)和變化規(guī)律，然后根據(jù)規(guī)律分析判斷得出．