题目内容
【题目】如图所示,粗细均匀的金属丝制成长方形导线框abcd(ad>ab),处于匀强磁场中。同种材料同样规格的金属丝MN可与导线框保持良好的接触并做无摩擦滑动。当MN在外力作用下从导线框左端向右匀速运动移动到右端的过程中,导线框消耗的电功率的变化情况是( )
A.始终增大 B.先增大后减小
C.先减小后增大 D.增大减小,再增大再减小
【答案】D
【解析】
试题分析:由于金属丝是匀速运动的,故它产生的感应电动势的大小相等,当金属丝在导线框的左端时,线框相当于外电路,其总电路要小于金属丝的电阻,导线框消耗的电功率设为P,当金属丝向右移动时,线框的总电阻变大,当等于金属丝的电阻时,外电路消耗的电功率最大,当MN移动到中点时,线框的总电阻会大于MN的电阻,故MN滑过左半段时,线框的总电阻先小于MN的电阻,然后再相等,然后再大于MN的电阻,根据当外电阻的电阻与电源的电阻相等时,外电路消耗的电功率最大的规律可知,MN滑过左半段时的电功率先增大,再减小;同理当它滑过右半段时,线框上消耗的电功率会再增大,再减小,故选项D正确。
【题目】某同学探究小磁铁在铜管中下落时受电磁阻尼作用的运动规律.实验装置如图1所示,打点计时器的电源为50 Hz的交流电.
(1)下列实验操作中,不正确的有____________.
A.将铜管竖直地固定在限位孔的正下方
B.纸带穿过限位孔,压在复写纸下面
C.用手捏紧磁铁保持静止,然后轻轻地松开让磁铁下落
D.在磁铁下落的同时接通打点计时器的电源
(2)该同学按正确的步骤进行实验(记为“实验①”),将磁铁从管口处释放,打出一条纸带,取开始下落的一段,确定一合适的点为O点,每隔一个计时点取一个计数点,标为1,2,…,8.用刻度尺量出各计数点的相邻两计时点到O点的距离,记录在纸带上,如图2所示.
计算相邻计时点间的平均速度v,,粗略地表示各计数点的速度,抄入下表.请将表中的数据补充完整.
位置 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 |
v-(cm/s) | 24.5 | 33.8 | 37.8 | — | 39.5 | 39.8 | 39.8 | 39.8 |
(3)分析上表的实验数据可知:在这段纸带记录的时间内,磁铁运动速度的变化情况是____________;磁铁受到阻尼作用的变化情况是____________.
(4)该同学将装置中的铜管更换为相同尺寸的塑料管,重复上述实验操作(记为“实验②”),结果表明磁铁下落的运动规律与自由落体运动规律几乎相同.请问实验②是为了说明什么?对比实验①和②的结果可得到什么结论?