题目内容
2.如图1所示是探究法拉第电磁感应定律的实验装置,在传送带上固定一条形磁铁,让传送带匀速运动.实验器材:可成倍数控制速度的同步电动机;同步带(上表面固定一强磁铁);线圈(连接到微电压传感器上);处理数据的计算机(已连接传感器)等.
实验方案:用同一个线圈进行实验(即匝数n一定、线圈面积一定),使同步电动机的速度成倍数变化;记录下每次磁铁穿过线圈时传感器所采集的数据.并将数据传送至计算机进行图象化处理.
(1)使同步电动机的速度成倍数变化,目的是成倍数的改变B
A.磁通量的变化量△Φ
B.磁铁穿过线圈的时间△t
(2)若传送带以速度v匀速运动时,计算机上显示的电压波形为图A,则计算机上显示的电压波形为B图时,传送带的速度为2v;计算机上显示的电压波形为C图时,传送带的速度为4v
(3)本实验直接得到的结论是:感应电动势E的大小跟磁铁穿过线圈的时间△t成反比.考虑到线圈的匝数、线圈面积以及磁铁的磁性不变,由此得到更一般的结论是穿过线圈的磁通量变化越快,产生的感应电动势越大.
分析 (1)传送带的速度越大,则磁铁穿过线圈的时间越短,由此分析;
(2)结合法拉第电磁感应定律分析即可;
(3)根据前面的分析得出结论即可.
解答 解:(1)在该实验中,线圈的面积不变,在磁铁穿过线圈的过程中,穿过线圈的最大磁通量不变,所以使同步电动机的速度成倍数变化,目的是成倍数的改变磁铁穿过线圈的时间△t.所以选项A错误,B正确;
(2)若传送带以速度v匀速运动时,计算机上显示的电压波形为图A中的最大值是0.5V,在计算机上显示的电压波形为B图中,感应电动势的最大值是1.0V,由法拉第电磁感应定律可知,磁铁穿过线圈时磁通量的最大变化率是原来的2倍,所以传送带的速度为开始时的2倍,即2v;在计算机上显示的电压波形为C图中,最大感应电动势为2.0V,由法拉第电磁感应定律可知,传送带的速度为初速度的4倍,为4v;
(3)本实验直接得到的结论是:感应电动势E的大小跟磁铁穿过线圈的时间△t 成反比.考虑到线圈的匝数、线圈面积以及磁铁的磁性不变,△t越小,则磁通量的变化越快,所以由此得到的结论为:穿过线圈的磁通量变化越快,线圈内产生的感应电动势越大.
故答案为:(1)B;(2)2v,4v;(3)成反比;穿过线圈的磁通量变化越快,线圈内产生的感应电动势越大.
点评 该题考查对法拉第电磁感应定律的研究,属于设计性的实验,解答的关键是理解实验的目的和实验的原理,能结合法拉第电磁感应定律分析解答问题.
练习册系列答案
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20.
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14.
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| A. | 粒子带负电,aA<aB,EPA<EPB | B. | 粒子带正电,aA>aB,EPA>EPB | ||
| C. | 粒子带负电,aA>aB,EPA<EPB | D. | 粒子带正电,aA<aB,EPA>EPB |
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| A(m.s-2) | 0.11 | 0.19 | 0.29 | 0.40 | 0.51 |
(2)小车的质量m为1kg.
(3)图象不过坐标原点的原因可能是没有平衡摩擦力或平衡摩擦力时木板倾角太小.
12.物体A、B的x-t图象如图所示,由图可知( )

| A. | 从第3 s起,两物体运动方向相同 | |
| B. | 两物体由同一位置开始运动,但物体A比B迟3 s才开始运动 | |
| C. | 5 s末A、B相遇 | |
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