題目列表(包括答案和解析)
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r=40Ω的螺線管固定在鐵架臺上,線圈與電流傳感器、電壓傳感器和滑動變阻器連接;瑒幼冏杵髯畲笞柚40Ω,初始時滑片位于正中間20Ω的位置。打開傳感器,將質(zhì)量為m的磁鐵置于螺線管正上方靜止釋放,磁鐵上表面為N極。穿過螺線管后掉落到海綿墊上并靜止(磁鐵下落中受到的電磁阻力遠小于磁鐵重力,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)磁鐵穿過螺線管過程中,產(chǎn)生第一峰值時線圈中的感應(yīng)電動勢約 V。
(2)圖像中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入螺線管內(nèi)部和剛從內(nèi)部出來時產(chǎn)生的,對這一現(xiàn)象相關(guān)說法正確的是 ( )
A.線圈中的磁通量變化率經(jīng)歷先增大后減小再增大再減小的過程 |
B.如果滑片從中間向左移動時,坐標(biāo)系中的兩個峰值一定都會減小 |
C.磁鐵在穿過線圈過程中加速度始終小于重力加速度g |
D.如果僅略減小h,兩個峰值都會減小 |
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r=40Ω的螺線管固定在鐵架臺上,線圈與電流傳感器、電壓傳感器和滑動變阻器連接;瑒幼冏杵髯畲笞柚40Ω,初始時滑片位于正中間20Ω的位置。打開傳感器,將質(zhì)量為m的磁鐵置于螺線管正上方靜止釋放,磁鐵上表面為N極。穿過螺線管后掉落到海綿墊上并靜止(磁鐵下落中受到的電磁阻力遠小于磁鐵重力,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)磁鐵穿過螺線管過程中,產(chǎn)生第一峰值時線圈中的感應(yīng)電動勢約 V。
(2)圖像中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入螺線管內(nèi)部和剛從內(nèi)部出來時產(chǎn)生的,對這一現(xiàn)象相關(guān)說法正確的是 ( )
(A)線圈中的磁通量變化率經(jīng)歷先增大后減小再增大再減小的過程
(B)如果滑片從中間向左移動時,坐標(biāo)系中的兩個峰值一定都會減小
(C)磁鐵在穿過線圈過程中加速度始終小于重力加速度g
(D)如果僅略減小h,兩個峰值都會減小
(3)在磁鐵下降h的過程中,可估算機械能轉(zhuǎn)化為電能是 J。
(方法一)先加速到最大值后再減速到達地面,到達地面時速度為0。
(方法二)先加速到一定的速度后再勻速一段時間,再減速到達地面,到達地面時速度為0。
為了便于研究,將問題簡化:假定加速、減速過程都看做勻變速,且加速度大小都為a =。
問題1:在同一坐標(biāo)系中畫出兩種方法對應(yīng)的v-t圖線,方法一用①表示,方法二用②表示。并根據(jù)圖線判斷采用哪種方法提升能力強。
問題2:為了確保安全,規(guī)定:在提升的過程中鋼絲繩中出現(xiàn)的最大張力不應(yīng)超過其能承受的最大張力的一半。設(shè)所使用的鋼絲繩能承受的最大張力為T,求每次提升貨物的最大質(zhì)量。
問題3:假定用第二種方法提升時,勻速運動的速度為第一種方法時最大速度的一半。
(1)求兩種方法提升一次所用時間的比t2/t1;
(2)實踐表明,提升過程中,相同時間內(nèi)消耗的電能與電動機的額定功率成正比。既考慮提升能力又考慮能耗,提高經(jīng)濟效益,請你分析一下哪種方法比較好。
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