Question

【題目】某同學(xué)利用如圖裝置研究磁鐵下落過程中的重力勢能與電能之間的相互轉(zhuǎn)化。內(nèi)阻不計的螺線管固定在鐵架臺上，線圈與電流傳感器、電壓傳感器和電阻連接。將磁鐵置于螺線管正上方由靜止釋放，穿過螺線管后掉落到海綿墊上并靜止（磁鐵下落過程中受到的阻力遠(yuǎn)小于磁鐵的重力，并且磁鐵不發(fā)生轉(zhuǎn)動），釋放點到海綿墊高度差為h。

計算機屏幕上顯示出如圖的UI—t曲線。

(1)圖象中UI出現(xiàn)前后兩個峰值，對比實驗過程發(fā)現(xiàn)，這兩個峰值是在磁鐵剛進(jìn)入螺線管內(nèi)部和剛從內(nèi)部出來時產(chǎn)生的，第二個峰值大于第一個峰值的原因是______________________________；

(2)如果僅將h略微減小，兩個峰值都會_______________（選填“減小”“不變”或“增大”）；

(3)如果僅增大電阻的阻值，兩個峰值都會_______________（選填“減小”“不變”或“增大”）。

Answer 1

【答案】磁鐵離開螺線管時的速度大于進(jìn)入螺線管時的速度 減小 減小

【解析】

（1）[1]磁鐵速度越大，感應(yīng)電動勢和感應(yīng)電流就越大，UI就越大，第二個峰值大于第一個峰值的原因是：磁鐵離開螺線管時的速度大于進(jìn)入螺線管時的速度。

（2）[2]當(dāng)h減小時，磁鐵進(jìn)入線框的速度減小，導(dǎo)致線框中磁通量的變化率減小，感應(yīng)電動勢和感應(yīng)電流就減小，UI就減小，因此兩個峰值都會減小。

（3）[3] 螺線管的內(nèi)阻不計，電動勢等于路端電壓，如果僅增大電阻的阻值，電流減小，UI就減小，兩個峰值都會減小。