题目内容
16．为了探究当磁铁靠近线圈时在线圈中产生的感应电动势E与磁铁移动所用时间△t之间的关系，某小组同学设计了如图所示的实验装置：线圈和光电门传感器固定在水平光滑轨道上，强磁铁和挡光片固定在运动的小车上，小车经过光电门时，电脑会自动记录挡光片的挡光时间△t，以及相应时间内的平均感应电动势E．改变小车的速度，多次测量，记录的数据如下表：| 次数 测量值 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 |
| E/V | 0.116 | 0.136 | 0.170 | 0.191 | 0.215 | 0.277 | 0.292 | 0.329 |
| △t/×10-3s | 8.206 | 7.486 | 6.286 | 5.614 | 5.340 | 4.462 | 3.980 | 3.646 |
（1）实验操作过程中，线圈与光电门之间的距离保持不变（选填“保持不变”或“变化”），从而实现了控制磁通量的变化量不变．
（2）在得到上述表格中的数据之后，他们想出两种办法处理数据．第一种是计算法：需要算出E和△t的乘积，若该数据基本相等，则验证了E与△t成反比．第二种是作图法：在直角坐标系中作出E-$\frac{1}{△t}$的关系图线，若图线是基本过坐标原点的倾斜直线，则也可验证E与△t成反比．
分析 为了定量验证感应电动势E与时间△t成反比，我们应该控制磁通量的变化量△Φ不变．
为了研究两个变量的关系我们有两种办法处理数据：第一种是计算法，第二种是作图法，其中作图法中应该做出倾斜的直线更能准确反映变量的关系．
解答 解：（1）为了定量验证感应电动势E与时间△t成反比，我们应该控制磁通量的变化量△Φ不变．
所以在实验中，每次测量的△t时间内，磁铁相对线圈运动的距离都相同，从而实现了控制通过线圈的磁通量的变化量不变．
（2）在得到上述表格中的数据之后，为了验证E与△t成反比，他们想出两种办法处理数据：第一种是计算法：算出感应电动势E和挡光时间△t的乘积，若该数据基本相等，则验证了E与△t成反比．
第二种是作图法：在直角坐标系中作感应电动势E与挡光时间的倒数$\frac{1}{△t}$关系图线，若图线是基本过坐标原点的倾斜直线，则也可验证E与△t成反比．
故答案为：（1）保持不变，磁通量的变化量；
（2）E和△t的乘积；E-$\frac{1}{△t}$．
点评 该实验是采用控制变量法研究的，要掌握研究变量关系时，对实验数据处理的两种方法．
练习册系列答案
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6．
中国航天局秘书长田玉龙2015年3月6日证实，将在2015年年底发射高分四号卫星，这是中国首颗地球同步轨道高时间分辨率对地观测卫星．如图所示，A是静止在赤道上随地球自转的物体；B、C是同种赤道平面内的两颗人造卫星，B位于离地高度等于地球半径的圆形轨道上，C是高分四号卫星．则下列关系正确的是（ ）
中国航天局秘书长田玉龙2015年3月6日证实，将在2015年年底发射高分四号卫星，这是中国首颗地球同步轨道高时间分辨率对地观测卫星．如图所示，A是静止在赤道上随地球自转的物体；B、C是同种赤道平面内的两颗人造卫星，B位于离地高度等于地球半径的圆形轨道上，C是高分四号卫星．则下列关系正确的是（ ）| A． | 物体A随地球自转的角速度小于卫星B的角速度 | |
| B． | 卫星B的线速度大于卫星C的线速度 | |
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7．汽车A在红绿灯前停住，绿灯亮起时起动，以0.4m/s2的加速度做匀加速运动，经过30s后以该时刻的速度做匀速直线运动．设在绿灯亮的同时，汽车B以8m/s的速度从A车旁边驶过，且一直以相同速度做匀速直线运动，运动方向与A车相同，则从绿灯亮时开始（ ）
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4．
如图所示，把一块不带电的锌板接在验电器上，用紫外线灯照射锌板，验电器的金属箔片张开，则下列说法中正确的是（ ）
如图所示，把一块不带电的锌板接在验电器上，用紫外线灯照射锌板，验电器的金属箔片张开，则下列说法中正确的是（ ）| A． | 紫外线的波长比可见光长 | |
| B． | 验电器的金属箔片带正电 | |
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11．
如图是德国物理学家史特恩设计的最早测定气体分子速率的示意图．M、N是两个共轴圆筒的横截面，外筒N的半径为R，内筒M的半径比R小得多，可忽略不计．筒的两端封闭，两筒之间抽成真空，两筒以相同角速度ω绕其中心轴线匀速转动．M筒开有与转轴平行的狭缝S，且不断沿半径方向向外射出速率分别为v1和v2的分子，分子到达N筒后被吸附，如果R、v1、v2保持不变，ω取某合适值，则以下结论中正确的是（ ）
如图是德国物理学家史特恩设计的最早测定气体分子速率的示意图．M、N是两个共轴圆筒的横截面，外筒N的半径为R，内筒M的半径比R小得多，可忽略不计．筒的两端封闭，两筒之间抽成真空，两筒以相同角速度ω绕其中心轴线匀速转动．M筒开有与转轴平行的狭缝S，且不断沿半径方向向外射出速率分别为v1和v2的分子，分子到达N筒后被吸附，如果R、v1、v2保持不变，ω取某合适值，则以下结论中正确的是（ ）| A． | 只要时间足够长，N筒上到处都落有分子 | |
| B． | 分子不可能落在N筒上某两处，且与S平行的狭条上 | |
| C． | 当|$\frac{R}{{v}_{1}}$-$\frac{R}{{v}_{2}}$|≠n$\frac{2π}{ω}$时（n为正整数），分子必落在不同的狭条上 | |
| D． | 当$\frac{R}{{v}_{1}}$+$\frac{R}{{v}_{2}}$=n$\frac{2π}{ω}$时（n为正整数），分子必落在同一个狭条上 |
1．
如图甲所示，粗糙的水平地面上有一斜劈，斜劈上一物块正在沿斜面以速度v0匀速下滑，斜劈保持静止，则地面对斜劈的摩擦力为f1；如图乙所示，若对该物块施加一平行于斜面向下的推力F1，使其加速下滑，则地面对斜劈的摩擦力为f2；如图丙所示，若对该物块施加一平行于斜面向上的推力F2，使其减速下滑，则地面对斜劈的摩擦力为f3；如图丁所示，若对该物块施加一与斜面成30°斜向下的推力F3，使其减速下滑，则地面对斜劈的摩擦力为f4，下列关于f1、f2、f3和f4大小及其关系式中正确的是（ ）
如图甲所示，粗糙的水平地面上有一斜劈，斜劈上一物块正在沿斜面以速度v0匀速下滑，斜劈保持静止，则地面对斜劈的摩擦力为f1；如图乙所示，若对该物块施加一平行于斜面向下的推力F1，使其加速下滑，则地面对斜劈的摩擦力为f2；如图丙所示，若对该物块施加一平行于斜面向上的推力F2，使其减速下滑，则地面对斜劈的摩擦力为f3；如图丁所示，若对该物块施加一与斜面成30°斜向下的推力F3，使其减速下滑，则地面对斜劈的摩擦力为f4，下列关于f1、f2、f3和f4大小及其关系式中正确的是（ ）| A． | f1＞0 | B． | f2＜f3 | C． | f2＜f4 | D． | f3=f4 |
8．
如图所示，水槽底有一质量为m的小木块从静止释放，开始匀加速上浮，如果小木块从静止处运动到水面的位移大小为h，所用时间为t．则（ ）
如图所示，水槽底有一质量为m的小木块从静止释放，开始匀加速上浮，如果小木块从静止处运动到水面的位移大小为h，所用时间为t．则（ ）| A． | 小木块上浮的加速度大小为$\frac{h}{t^2}$ | |
| B． | 小木块上浮到水面时的速度大小为2$\frac{h}{t}$ | |
| C． | 小木块上浮$\frac{h}{2}$时的速度大小为$\frac{2h}{t}$ | |
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14．
如图所示，汽车质量为m，以恒定功率P沿一倾角为θ的长斜坡向上行驶，汽车和斜坡间的动摩擦因数为μ，某一时刻t时刻速度大小为v，则（ ）
如图所示，汽车质量为m，以恒定功率P沿一倾角为θ的长斜坡向上行驶，汽车和斜坡间的动摩擦因数为μ，某一时刻t时刻速度大小为v，则（ ）| A． | t时刻汽车的牵引力为$\frac{P}{v}$ | |
| B． | t时刻汽车的牵引力为mgsinθ+μmgcosθ | |
| C． | t时刻汽车的加速度为$\frac{P}{mv}$-μ（gsinθ+gcosθ） | |
| D． | 汽车上坡的最大速度为$\frac{P}{mgsinθ}$ |