某同学利用如图的装置研究磁铁下落过程中的重力势能与电能之间的相互转化．内阻r=40的螺线...

某同学利用如图的装置研究磁铁下落过程中的重力势能与电能之间的相互转化。内阻r=40的螺线管固定在铁架台上，线圈与电流传感器、电压传感器和滑动变阻器连接。滑动变阻器最大阻值40，初始时滑片位于正中间20的位置。打开传感器，将质量m=0.01kg的磁铁置于螺线管正上方静止释放，磁铁上表面为N极。穿过螺线管后掉落到海绵垫上并静止（磁铁下落中受到的阻力远小于磁铁重力，不发生转动），释放点到海绵垫高度差h=0.25m。计算机屏幕上显示出如图的UⅠ-t曲线，重力加速度g=10m/s2。计算结果均保留3位有效数字。如果有下列根号可取相应的近似值： ；,g=10m/s2。计算结果均保留3位有效数字。如果有下列根号可取相应的近似值：

（1）磁铁穿过螺线管过程中，螺线管产生的感应电动势最大值约为_________ V。

（2）图像中UI出现前后两个峰值，对比实验过程发现，这两个峰值是在磁铁刚进入螺线管内部和刚从内部出来时产生的，对这一现象相关说法正确的是（_______）

A．线圈中的磁通量经历先增大后减小的过程

B．如果仅略减小h，两个峰值都会减小

C．如果仅略减小h，两个峰值可能会相等

D．如果仅移动滑片，增大滑动变阻器阻值，两个峰值都会增大

（3）在磁铁下降h=0.25m的过程中，可估算重力势能转化为电能的效率约是_____。

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某同学利用如图装置研究磁铁下落过程中的重力势能与电能之间的相互转化。内阻r=40的螺线管固定在铁架台上，线圈与电流传感器、电压传感器和滑动变阻器连接。滑动变阻器最大阻值40，初始时滑片位于正中间20的位置。打开传感器，将质量为m的磁铁置于螺线管正上方静止释放，磁铁上表面为N极。穿过螺线管后掉落到海绵垫上并静止（磁铁下落中受到的电磁阻力远小于磁铁重力，不发生转动），释放点到海绵垫高度差为h。计算机屏幕上显示出如图的UI-t曲线。

（1）磁铁穿过螺线管过程中，产生第一峰值时线圈中的感应电动势约____________V。

（2）（多选题）图像中UI出现前后两个峰值，对比实验过程发现，这两个峰值是在磁铁刚进入螺线管内部和刚从内部出来时产生的，对这一现象相关说法正确的是    （    ）

A．线圈中的磁通量变化率经历先增大后减小再增大再减小的过程

B．如果滑片从中间向左移动时，坐标系中的两个峰值一定都会减小

C．磁铁在穿过线圈过程中加速度始终小于重力加速度g___

D．如果仅略减小h，两个峰值都会减小

（3）在磁铁下降h的过程中，可估算机械能转化为电能是________J。

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某同学利用如图的装置研究磁铁下落过程中的重力势能与电能之间的相互转化．内阻r=40的螺线管固定在铁架台上，线圈与电流传感器、电压传感器和滑动变阻器连接．滑动变阻器最大阻值40，初始时滑片位于正中间20的位置．打开传感器，将质量m=0.01kg的磁铁置于螺线管正上方静止释放，磁铁上表面为N极．穿过螺线管后掉落到海绵垫上并静止（磁铁下落中受到的阻力远小于磁铁重力，不发生转动），释放点到海绵垫高度差h=0.25m．计算机屏幕上显示出如图的UⅠ-t曲线，重力加速度g=10m/s2．计算结果均保留3位有效数字．如果有下列根号可取相应的近似值： ；,g=10m/s2．计算结果均保留3位有效数字．如果有下列根号可取相应的近似值：

（1）磁铁穿过螺线管过程中，螺线管产生的感应电动势最大值约为_________ V．

（2）图像中UI出现前后两个峰值，对比实验过程发现，这两个峰值是在磁铁刚进入螺线管内部和刚从内部出来时产生的，对这一现象相关说法正确的是（_______）

A．线圈中的磁通量经历先增大后减小的过程

B．如果仅略减小h，两个峰值都会减小

C．如果仅略减小h，两个峰值可能会相等

D．如果仅移动滑片，增大滑动变阻器阻值，两个峰值都会增大

（3）在磁铁下降h=0.25m的过程中，可估算重力势能转化为电能的效率约是_____．

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如图所示，将电磁打点计时器固定在铁架台上，使质量m=50g的重锤带动纸带由静止开始自由下落，利用此装置可以测量重力加速度．

以下是该同学的实验操作和计算过程，请完成以下内容：

（1）以下操作正确的是：

A．在进行实验时，应先释放纸带，再打开电源

B．打点计时器应接在220V的交流档上

C．释放纸带时，应将重锤的一端尽量靠近打点计时器，以便打出更多的点进行研究

D．实验中，应该让纸带保持竖直状态，以减小实验过程中的误差

（2）取下纸带，取其中的一段标出计数点如图所示，测出计数点间的距离分别为x1=2．60cm，x2=4．14cm，x3=5．69cm，x4=7．22cm，x5=8．75cm，x6=10．29cm．已知打点计时器的频率为f=50Hz，则重锤运动的加速度计算式为a=　　 　 代入数据，可得加速度a=　　　 m/s2（计算结果保留三位有效数字）．

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如图所示，铜线圈水平固定在铁架台上，铜线圈的两端连接在电流传感器上，传感器与数据采集器相连，采集的数据可通过计算机处理，从而得到铜线圈中的电流随时间变化的图线。利用该装置探究条形磁铁从距铜线圈上端某一高度处由静止释放后，沿铜线圈轴线竖直向下穿过铜线圈的过程中产生的电磁感应现象。两次实验中分别得到了如图甲、乙所示的电流-时间图线。条形磁铁在竖直下落过程中始终保持直立姿态，且所受空气阻力可忽略不计。则下列说法中正确的是

A．若两次实验条形磁铁距铜线圈上端的高度不同，其他实验条件均相同，则甲图对应实验条形磁铁距铜线圈上端的高度大于乙图对应实验条形磁铁距铜线圈上端的高度

B．若两次实验条形磁铁的磁性强弱不同，其他实验条件均相同，则甲图对应实验条形磁铁的磁性比乙图对应实验条形磁铁的磁性强

C．甲图对应实验条形磁铁穿过铜线圈的过程中损失的机械能小于乙图对应实验条形磁铁穿过铜线圈的过程中损失的机械能

D．两次实验条形磁铁穿过铜线圈的过程中所受的磁场力都是先向上后向下

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如图所示，铜线圈水平固定在铁架台上，铜线圈的两端连接在电流传感器上，传感器与数据采集器相连，采集的数据可通过计算机处理，从而得到铜线圈中的电流随时间变化的图线。利用该装置探究条形磁铁从距铜线圈上端某一高度处由静止释放后，沿铜线圈轴线竖直向下穿过铜线圈的过程中产生的电磁感应现象。两次实验中分别得到了如图甲、乙所示的电流-时间图线。条形磁铁在竖直下落过程中始终保持直立姿态，且所受空气阻力可忽略不计。则下列说法中正确的是

A．若两次实验条形磁铁距铜线圈上端的高度不同，其他实验条件均相同，则甲图对应实验条形磁铁距铜线圈上端的高度大于乙图对应实验条形磁铁距铜线圈上端的高度

B．若两次实验条形磁铁的磁性强弱不同，其他实验条件均相同，则甲图对应实验条形磁铁的磁性比乙图对应实验条形磁铁的磁性强

C．甲图对应实验条形磁铁穿过铜线圈的过程中损失的机械能小于乙图对应实验条形磁铁穿过铜线圈的过程中损失的机械能

D．两次实验条形磁铁穿过铜线圈的过程中所受的磁场力都是先向上后向下

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如图所示，铜线圈水平固定在铁架台上，铜线圈的两端连接在电流传感器上，传感器与数据采集器相连，采集的数据可通过计算机处理，从而得到铜线圈中的电流随时间变化的图线。利用该装置探究条形磁铁从距铜线圈上端某一高度处由静止释放后，沿铜线圈轴线竖直向下穿过铜线圈的过程中产生的电磁感应现象。两次实验中分别得到了如图甲、乙所示的电流-时间图线。条形磁铁在竖直下落过程中始终保持直立姿态，且所受空气阻力可忽略不计。则下列说法中正确的是

A．若两次实验条形磁铁距铜线圈上端的高度不同，其他实验条件均相同，则甲图对应实验条形磁铁距铜线圈上端的高度大于乙图对应实验条形磁铁距铜线圈上端的高度

B．若两次实验条形磁铁的磁性强弱不同，其他实验条件均相同，则甲图对应实验条形磁铁的磁性比乙图对应实验条形磁铁的磁性强

C．甲图对应实验条形磁铁穿过铜线圈的过程中损失的机械能小于乙图对应实验条形磁铁穿过铜线圈的过程中损失的机械能

D．两次实验条形磁铁穿过铜线圈的过程中所受的磁场力都是先向上后向下

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某物理研究小组利用图甲装置验证机械能守恒定律，在铁架台上安装有一电磁铁（固定不动）和一光电门（可上下移动），电磁铁通电后将钢球吸住，然后断电，钢球自由下落，并通过光电门，计时装置可测出钢球通过光电门的时间。

(1)用10分度的游标卡尺测量钢球的直径，示数如图乙所示，可知钢球的直径D=____cm。

(2)多次改变光电门的位置，测量出光电门到电磁铁下端O的距离为h(h》D)，并计算出小球经过光电门时的速度v，若空气阻力可以忽略不计，则下列关于v2—h的图象可能正确的是________。

(3)钢球通过光电门的平均速度____（选填“大于”或“小于”）钢球球心通过光电门的瞬时速度，由此产生的误差_______（选填“能”或“不能”）通过增加实验次数减小。

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