Question

【題目】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1所示，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源為50 Hz的交流電．

(1)下列實(shí)驗(yàn)操作中，不正確的有____________．

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(xiě)紙下面

C．用手捏緊磁鐵保持靜止，然后輕輕地松開(kāi)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(kāi)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)的相鄰兩計(jì)時(shí)點(diǎn)到O點(diǎn)的距離，記錄在紙帶上，如圖2所示．

計(jì)算相鄰計(jì)時(shí)點(diǎn)間的平均速度v,，粗略地表示各計(jì)數(shù)點(diǎn)的速度，抄入下表．請(qǐng)將表中的數(shù)據(jù)補(bǔ)充完整．

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

(3)分析上表的實(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____________；磁鐵受到阻尼作用的變化情況是____________．

(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．請(qǐng)問(wèn)實(shí)驗(yàn)②是為了說(shuō)明什么？對(duì)比實(shí)驗(yàn)①和②的結(jié)果可得到什么結(jié)論？

Answer 1

【答案】（1）CD（2）39.0 （3）逐漸增大到39.8 cm/ s 逐漸增大到等于重力（4）為了說(shuō)明磁鐵在塑料管中幾乎不受阻尼作用，磁鐵在銅管中受到的阻尼作用主要是電磁阻尼作用.

【解析】（1）在實(shí)驗(yàn)時(shí)，應(yīng)用手拿著紙帶釋放，而不是拿著磁鐵，應(yīng)先接通電源，讓打點(diǎn)計(jì)時(shí)器工作，然后釋放磁鐵，所以不正確的是CD；（2）由可求v4=39.0 cm/ s；（3）由紙帶上的測(cè)量數(shù)據(jù)知，磁鐵的速度逐漸增大，最后勻速下落，阻力逐漸增大到等于重力；（4）為了說(shuō)明磁鐵在塑料管中幾乎不受阻尼作用，磁鐵在銅管中受到的阻尼作用主要是電磁阻尼作用.