我们正处于以计算机技术和网络技术为基础的信息技术革命的时代,而计算机技术的一个重要方面是数据的机械记忆技术。数据机械记忆技术主要经历了:打孔卡、圆筒唱片、黑胶、磁带、软盘、光盘、USB几个阶段。图示为利用磁带记录声音信号和播放声音信号的原理示意图,这与计算机利用磁带记录和读取数据相类似。无论是记录还是读取,均要求磁带匀速通过磁头;在数据记录完成后,为了读取储存于磁带中的数据,首先须将磁带倒回来再匀速通过放音磁头。磁带质地柔软,各处厚度小且均匀,宽度一致,绕在磁带盘和卷带盘上时呈圆柱状(截面如图中的②所示)。
(1)工作原理中包含电磁感应现象的是 。
A.麦克风 B.录音磁头 C.放音磁头 D.扬声器
(2)倒带时,读/写头离开磁带,磁带盘以单位时间内恒定的圈数转动(磁带运动方向与图②所示方向相反),重新绕上磁带。绕好后磁带盘上的带卷的末半径r末为初半径r初的2.646倍(如图③),绕带的时间为t1。要在相同的带轴上重新绕上厚度为原来一半且与原来等长的薄磁带,问需要多少时间?(提示:)
(3)在磁带进行读/写的过程中(如图②)发觉,磁带盘上带卷的半径经过时间t1=24min减小一半。问此后半径又减小一半需要的时间t2为多少?
解析:
(1)录音过程是将声音信号通过麦克风转换为电信号,将电信号通过录音磁头转换为磁信号;放音过程是将磁信号通过放音磁头转换为电信号,将电信号通过扬声器转换为声音信号。故选AC。
(2)设带卷初半径r初为r,末半径r末为,第一次的磁带厚度为d,第二次磁带厚度为,第二次卷的末半径为R,
第一次卷好后的磁带截面积为
S=π()2﹣πr2=6πr2,
所以磁带长度为
换成薄磁带后,长度相同,厚度减半,面积
再由面积相等得:
πR2=3πr2+πr2=4πr2,故R=2r。
第二次卷的圈数为
第一次卷的圈数为
时间t=nT(设T为周期),又磁带盘以单位时间内恒定的圈数转动,故
将①②代入③中得
(3)设圆半径为a.单层磁带厚度为b,
半径为a时的长度为
半径为时的长度为
半径为时的长度为
磁带的运动速度是固定的,故运动的路程比等于时间比,即
故
故
(1)AC;
(2)
(3)6min;
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