Question

【題目】某同學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化。內阻不計的螺線管固定在鐵架臺上，線圈與電流傳感器、電壓傳感器和電阻連接。將磁鐵置于螺線管正上方由靜止釋放，穿過螺線管后掉落到海綿墊上并靜止（磁鐵下落過程中受到的阻力遠小于磁鐵的重力，并且磁鐵不發生轉動），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)圖象中UI出現前后兩個峰值，對比實驗過程發現，這兩個峰值是在磁鐵剛進入螺線管內部和剛從內部出來時產生的，第二個峰值大于第一個峰值的原因是______________________________；

(2)如果僅將h略微減小，兩個峰值都會_______________（選填“減小”“不變”或“增大”）；

(3)如果僅增大電阻的阻值，兩個峰值都會_______________（選填“減小”“不變”或“增大”）。

Answer 1

【答案】磁鐵離開螺線管時的速度大于進入螺線管時的速度 減小 減小

【解析】

（1）[1]磁鐵速度越大，感應電動勢和感應電流就越大，UI就越大，第二個峰值大于第一個峰值的原因是：磁鐵離開螺線管時的速度大于進入螺線管時的速度。

（2）[2]當h減小時，磁鐵進入線框的速度減小，導致線框中磁通量的變化率減小，感應電動勢和感應電流就減小，UI就減小，因此兩個峰值都會減小。

（3）[3] 螺線管的內阻不計，電動勢等于路端電壓，如果僅增大電阻的阻值，電流減小，UI就減小，兩個峰值都會減小。