Question

5．三个长度均为0.45m、内壁均光滑的空心管A、B、C竖直放置，A为塑料管，B、C均为铝管，但C管内壁有自上而下的缝隙，让小磁球分别从A、B、C的管口处由静止释放，不计空气阻力，则小磁球在A、B、C中运动的时间t_A、t_B、t_C的大小关系为t_A=t_C＜t_B，小磁球在A中运动的时间t_A=0.3s（g取10m/s²）

Answer 1

分析 磁铁穿过铝管时，会产生感应电流，进而产生安培力，根据安培力和重力的作用，判定磁体的运动情况；当小磁块在光滑的铜管P下落时，由于穿过铜管的磁通量变化，导致铜管产生感应电流，因磁场，从而产生安培阻力，对于塑料管没有任何阻碍，从而即可求解．．

解答 解：当小磁块在光滑的铝管B下落时，由于穿过铜管的磁通量变化，导致铜管产生感应电流，因磁场，从而产生安培阻力，而对于塑料管A内小磁块没有任何阻力，在做自由落体运动；另外，由于铝环C不闭合，所以也不能产生感应电流，所以小磁球也做自由落体运动．所以它们的时间关系是：t_A=t_C＜t_B
小磁球在A中做自由落体运动，所以运动的时间为：t_A=$\sqrt{\frac{2h}{g}}=\sqrt{\frac{2×0.45}{10}}=0.3$s
故答案为：t_A=t_C＜t_B，0.3

点评 本题是电磁感应和能量相结合的题目，但磁体运动中现有知识无法具体计算安培力大小，故只能通过定性分析得出答案，其次要注意感应电流产生条件，理解涡流的概念．