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(10分)如图所示,电阻为R的长直螺线管,其两端通过电阻可忽略的导线相连接。一个质量为m的小条形磁铁A从静止开始落入其中,经过一段距离后以速度v做匀速运动。假设小磁铁在下落过程中始终沿螺线管的轴线运动且无翻转。

(1)定性分析说明:小磁铁的磁性越强,最后匀速运动的速度就越小;

(2)小磁铁做匀速运动时在回路中产生的感应电动势约为多少?

(1)见解析(2)

【解析】

试题分析:(1)根据楞次定律,小磁铁的磁性越强,通过导线环的磁通量的变化率越大,因此下落过程中在导线环中产生的感应电流越大,此感应电流产生的磁场也越强,从而对小磁铁的阻碍也越大,小磁铁向下运动的加速度越小,因此其极限速度就越小。 (5分)

(2)设小磁铁做匀速运动时,下落距离h,在此过程中有

(2分)

式中Q为小磁铁下落过程中在螺线管中产生的焦耳热,其大小为

(1分)

式中E是感应电动势,△t是小磁铁通过距离所需的时间。

由于小磁铁匀速运动,因此有

(1分)

联立可解得(1分)

考点:电磁感应

练习册系列答案
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有一个小灯泡上标有“4 V,2 W”的字样,现在要用伏安法描绘这个灯泡的I—U图线.现有下列器材供选用:

A.电压表(0~5 V,内阻约10 kΩ)

B.电压表(0~15 V,内阻约20 kΩ)

C.电流表(0~3 A,内阻约1 Ω)

D.电流表(0~0.6 A,内阻约0.4 Ω)

E.滑动变阻器(10 Ω,2 A)

F.滑动变阻器(500 Ω,1 A)

G.学生电源(直流6 V)、开关、导线若干

(1)实验中所用电压表选 ,电流表选用 ,滑动变阻器选用 .

(2)在虚线框内画出实验电路图,

(3)根据所画电路图,试将如上图所示的器材连成实物电路.

(4)利用实验数据绘出小灯泡的伏安特性曲线如乙图所示,分析曲线说明小灯泡电阻变化的特点:

(5)若把电器元件Z和小灯泡接入如图(丙)所示的电路中时,通过Z的电流为0.22A,已知A.B两端电压恒为2.5V,则此时灯泡L的功率约为 W(保留两位有效数字)

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(1)实验过程中,电火花计时器接在频率为50Hz的交流电源上,调整定滑轮高度,使 。

(2)已知重力加速度为,测得木块的质量为,砝码盘和砝码的总质量为,木块的加速度为,则木块与长木板间动摩擦因数

(3)如图2所示为木块在长木板上带动纸带运动时打出的一条纸带的一部分,0、1、2、3、4、5、6为计数点,相邻两计数点间还有4个打点未画出。从纸带上测出cm,cm, cm,cm。则木块加速度大小 m/s2(保留两位有效数字)。

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(1)他应选用下图所示的 电路进行实验

(2)实验测得元件Z的电压与电流的关系如下表所示.根据表中数据,判断元件Z是 (填“金属材料”或“半导体材料”).

U/V

0

0.40

0.60

0.80

1.00

1.20

1.50

1.60

I/A

0

0.20

0.45

0.80

1.25

1.80

2.81

3.20

(3)用螺旋测微器测量线状元件Z的直径如图所示,则元件Z的直径是 mm.

(4)把元件Z接入如图所示的电路中,当电阻R的阻值为R1=2Ω时,电流表的读数为1.25A;当电阻R的阻值为R2=3.6Ω时,电流表的读数为0.80A,不计电流表的内阻.结合上表数据,求出电池的电动势为 ___V,内阻为 Ω.

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A.火星绕太阳运动的周期和轨道半径

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A. 11 B. 12 C. 21 D. 23

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A.N一定也带正电

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C.带电粒子N的动能减小,电势能增大

D.带电粒子N的动能增大,电势能减小

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