Question

5．某同學(xué)探究小磁鐵在銅管中下落時(shí)受電磁阻尼作用的運(yùn)動(dòng)規(guī)律．實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源為50Hz的交流電．
（1）下列實(shí)驗(yàn)操作中，不正確的有CD．
A．將銅管豎直地固定在限位孔的正下方
B．紙帶穿過(guò)限位孔，壓在復(fù)寫紙下面
C．用手捏緊磁鐵保持靜止，然后輕輕地松開讓磁鐵下落
D．在磁鐵下落的同時(shí)接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源
（2）該同學(xué)按正確的步驟進(jìn)行實(shí)驗(yàn)（記為“實(shí)驗(yàn)①”），將磁鐵從管口處釋放，打出一條紙帶，取開始下落的一段，確定一合適的點(diǎn)為O點(diǎn)，每隔一個(gè)計(jì)時(shí)點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，標(biāo)為1，2，…，8．用刻度尺量出各計(jì)數(shù)點(diǎn)到O點(diǎn)的距離，根據(jù)測(cè)出的距離計(jì)算出各計(jì)數(shù)點(diǎn)的速度，填入下表．

位置	1	2	3	4	5	6	7	8
v（cm/s）	24.5	33.8	37.8	39.0	39.5	39.8	39.8	39.8

（3）分析上表的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知：從1至6計(jì)數(shù)點(diǎn)的速度變化可以看出，磁鐵在銅管中受到阻尼作用力在逐漸增大（選填“增大”、“減小”或“不變”）； 從6至8計(jì)數(shù)點(diǎn)的速度變化可以看出，磁鐵在銅管中受到阻尼作用力大小等于（選填“大于”、“小于”或“等于”）磁鐵的重力．
（4）該同學(xué)將裝置中的銅管更換為相同尺寸的塑料管，重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)操作（記為“實(shí)驗(yàn)②”），結(jié)果表明磁鐵下落的運(yùn)動(dòng)規(guī)律與自由落體運(yùn)動(dòng)規(guī)律幾乎相同．實(shí)驗(yàn)②說(shuō)明磁鐵在塑料管中不受（選填“受到”或“不受”）阻尼作用．
（5）對(duì)比實(shí)驗(yàn)①和②的結(jié)果可得到什么結(jié)論？磁鐵在銅管中受到的阻尼作用主要是電磁阻尼作用．

Answer 1

分析 （1）小磁鐵豎直下落，做的是直線運(yùn)動(dòng)，根據(jù)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的使用方法可以判斷選項(xiàng)的結(jié)果；
（2）分析表中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)得出結(jié)論；
（4）塑料管不會(huì)產(chǎn)生電磁感應(yīng)現(xiàn)象，與銅管中運(yùn)動(dòng)的情況對(duì)比明顯；
（5）比較兩實(shí)驗(yàn)，根據(jù)實(shí)驗(yàn)條件與實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象得出結(jié)論．

解答 解：（1）A、小磁鐵豎直下落，穿過(guò)銅管，所以銅管要豎直地固定在限位孔的正下方，所以A正確；
B、紙帶要穿過(guò)限位孔，并且壓在復(fù)寫紙下面，所以B正確；
C、手應(yīng)該拉住紙帶，而不是捏緊磁鐵，所以C錯(cuò)誤；
D、應(yīng)該先接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源，在讓磁鐵下落，所以D錯(cuò)誤；
本題選錯(cuò)誤的，故選：CD．
（3）根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知，在這段紙帶記錄的時(shí)間內(nèi)，磁鐵運(yùn)動(dòng)速度的變化情況是逐漸增大到39.8cm/s，之后勻速運(yùn)動(dòng)，說(shuō)明磁鐵受到的阻尼作用是逐漸增大，最后等于重力的大�。�
（4）該同學(xué)將裝置中的銅管更換為相同尺寸的塑料管，實(shí)驗(yàn)表明磁鐵下落的運(yùn)動(dòng)規(guī)律與自由落體運(yùn)動(dòng)規(guī)律幾乎相同．實(shí)驗(yàn)②說(shuō)明磁鐵在塑料管中做自由落體運(yùn)動(dòng)，磁鐵不受阻尼作用．
（5）由實(shí)驗(yàn)可知，磁鐵在銅管中受到阻尼作用，磁鐵在塑料管中不會(huì)產(chǎn)生電磁感應(yīng)現(xiàn)象，不受阻尼作用的影響，對(duì)比實(shí)驗(yàn)①和②可知，磁鐵在銅管中受到的阻尼作用主要是電磁阻尼作用．
故答案為：（1）CD；（3）增大；等于；（4）不受；（5）磁鐵在銅管中受到的阻尼作用主要是電磁阻尼作用．

點(diǎn)評(píng) 本題通過(guò)實(shí)驗(yàn)考查對(duì)紙帶運(yùn)動(dòng)情況的分析以及對(duì)電磁感應(yīng)現(xiàn)象理解，要能根據(jù)紙帶的運(yùn)動(dòng)情況分析電磁感應(yīng)對(duì)運(yùn)動(dòng)情況的影響，抓住實(shí)驗(yàn)的本質(zhì)即可分析本題．對(duì)于陌生實(shí)驗(yàn)不用緊張，能過(guò)認(rèn)真分析明確實(shí)驗(yàn)原理，再結(jié)合所學(xué)知識(shí)即可求解．