Question

【題目】某同學探究小磁鐵在銅管中下落時受電磁阻尼作用的運動規(guī)律．實驗裝置如圖1所示，打點計時器的電源為50 Hz的交流電．

(1)下列實驗操作中，不正確的有____________．

A．將銅管豎直地固定在限位孔的正下方

B．紙帶穿過限位孔，壓在復寫紙下面

C．用手捏緊磁鐵保持靜止，然后輕輕地松開讓磁鐵下落

D．在磁鐵下落的同時接通打點計時器的電源

(2)該同學按正確的步驟進行實驗(記為“實驗①”)，將磁鐵從管口處釋放，打出一條紙帶，取開始下落的一段，確定一合適的點為O點，每隔一個計時點取一個計數(shù)點，標為1，2，…，8.用刻度尺量出各計數(shù)點的相鄰兩計時點到O點的距離，記錄在紙帶上，如圖2所示．

計算相鄰計時點間的平均速度v,，粗略地表示各計數(shù)點的速度，抄入下表．請將表中的數(shù)據(jù)補充完整．

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)分析上表的實驗數(shù)據(jù)可知：在這段紙帶記錄的時間內(nèi)，磁鐵運動速度的變化情況是____________；磁鐵受到阻尼作用的變化情況是____________．

(4)該同學將裝置中的銅管更換為相同尺寸的塑料管，重復上述實驗操作(記為“實驗②”)，結(jié)果表明磁鐵下落的運動規(guī)律與自由落體運動規(guī)律幾乎相同．請問實驗②是為了說明什么？對比實驗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）在實驗時，應用手拿著紙帶釋放，而不是拿著磁鐵，應先接通電源，讓打點計時器工作，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.