Question

11．在“研究回路中感應電動勢的大小與磁通量變化快慢關系”的實驗中（見圖（甲），得到E-$\frac{1}{△t}$圖線如圖（乙）所示．

（1）（多選題）在實驗中需保持不變的是AD
（A）擋光片的寬度                    （B）小車的釋放位置
（C）導軌傾斜的角度                  （D）光電門的位置
（2）將螺線管的匝數(shù)減少一半后重做該實驗，在圖（乙）中畫出相應的實驗圖線．

Answer 1

分析 根據(jù)法拉第電磁感應定律E=n$\frac{△∅}{△t}$，本實驗中，E-△t圖線是直線，說明n和△ϕ是定值，而△ϕ=△B﹒S，要△B不變，要求光電門的位置（相對于線圈）和擋光片的寬度不變．

解答 解：（1）改變小車的釋放位置或?qū)к墐A斜的角度可以改變時間△t，因為△t=$\fracufgmnpq{v}$，d是擋光片的寬度，
v是擋光片通過光電門時的速度，v=$\sqrt{2as}$=$\sqrt{2gssinθ}$，其中θ為導軌傾斜的角度，s為小車的釋放位置到光電門的距離，由小車的釋放位置決定．
（2）根據(jù)E=n$\frac{△∅}{△t}$，線圈匝數(shù)減少一倍后，感應電動勢減少一倍，電壓傳感器讀數(shù)減少一倍．
因此將縱坐標的點減小一半，即可得到新的圖線．

故答案為（1）A D；（2）如上圖所示．

點評 本題考查“研究回路中感應電動勢大小與磁通量變化快慢的關系”實驗的實驗原理和實驗步驟及數(shù)據(jù)處理（圖象）等．考查實驗，不是照抄教科書的實驗器材和步驟，教科書用的是微安表，本題用電壓傳感器，體現(xiàn)了課程標準的新理念，教科書用人手動磁鐵，本題用傾斜的導軌使磁鐵運動，并且用光電門測時間．老實驗：研究電磁感應，新器材：電壓傳感器、光電門，新思路：選擇不變量（同時也就選擇了可變量），畫新圖：改變匝數(shù)后的E-$\frac{1}{△t}$圖線，正可謂：推陳出新，新勝于陳．只有在不看答案的情況下做題，才能體驗到題目的妙處．