Question

11．在“研究回路中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小與磁通量變化快慢關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中（見(jiàn)圖（甲），得到E-$\frac{1}{△t}$圖線(xiàn)如圖（乙）所示．

（1）（多選題）在實(shí)驗(yàn)中需保持不變的是AD
（A）擋光片的寬度                    （B）小車(chē)的釋放位置
（C）導(dǎo)軌傾斜的角度                  （D）光電門(mén)的位置
（2）將螺線(xiàn)管的匝數(shù)減少一半后重做該實(shí)驗(yàn)，在圖（乙）中畫(huà)出相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)圖線(xiàn)．

Answer 1

分析 根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律E=n$\frac{△∅}{△t}$，本實(shí)驗(yàn)中，E-△t圖線(xiàn)是直線(xiàn)，說(shuō)明n和△ϕ是定值，而△ϕ=△B﹒S，要△B不變，要求光電門(mén)的位置（相對(duì)于線(xiàn)圈）和擋光片的寬度不變．

解答 解：（1）改變小車(chē)的釋放位置或?qū)к墐A斜的角度可以改變時(shí)間△t，因?yàn)椤鱰=$\fracw64qgiq{v}$，d是擋光片的寬度，
v是擋光片通過(guò)光電門(mén)時(shí)的速度，v=$\sqrt{2as}$=$\sqrt{2gssinθ}$，其中θ為導(dǎo)軌傾斜的角度，s為小車(chē)的釋放位置到光電門(mén)的距離，由小車(chē)的釋放位置決定．
（2）根據(jù)E=n$\frac{△∅}{△t}$，線(xiàn)圈匝數(shù)減少一倍后，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)減少一倍，電壓傳感器讀數(shù)減少一倍．
因此將縱坐標(biāo)的點(diǎn)減小一半，即可得到新的圖線(xiàn)．

故答案為（1）A D；（2）如上圖所示．

點(diǎn)評(píng) 本題考查“研究回路中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小與磁通量變化快慢的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)原理和實(shí)驗(yàn)步驟及數(shù)據(jù)處理（圖象）等．考查實(shí)驗(yàn)，不是照抄教科書(shū)的實(shí)驗(yàn)器材和步驟，教科書(shū)用的是微安表，本題用電壓傳感器，體現(xiàn)了課程標(biāo)準(zhǔn)的新理念，教科書(shū)用人手動(dòng)磁鐵，本題用傾斜的導(dǎo)軌使磁鐵運(yùn)動(dòng)，并且用光電門(mén)測(cè)時(shí)間．老實(shí)驗(yàn)：研究電磁感應(yīng)，新器材：電壓傳感器、光電門(mén)，新思路：選擇不變量（同時(shí)也就選擇了可變量），畫(huà)新圖：改變?cè)褦?shù)后的E-$\frac{1}{△t}$圖線(xiàn)，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(yàn)到題目的妙處．