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高中三年级物理

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首页 高中三年级物理知识 重力势能 电功 感应电动势 试题正文
  • 实验题
    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＝40Ω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40Ω，初始时滑片位于正中间20Ω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。
         

    （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是____________。
    本题信息：2010年上海模拟题物理实验题难度极难 来源:马凤霞
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本试题 “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＝40Ω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...” 主要考查您对

重力势能

电功

感应电动势

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势能:

由物体问相互作用和相对位置决定的能量叫做势能。例如：重力势能、弹性势能、分子势能、电势能等。

重力做功与重力势能的比较：


电功：

1、定义：所谓电流做功，实质上是导体中的恒定电场对自由电荷的静电力在做功，简称电功。
2、公式： W=Ult
3、单位：焦(J)，；千瓦时，，
4、物理意义：电流所做的功，即电场力推动自由电荷定向移动 所做的功。
5、适用条件： 任何电路
6、能量转化情况：消耗多少电能就有多少电能转化为其他形式的能量。
电动势:

在电磁感应现象中产生的电动势叫感应电动势。产生感应电流必存在感应电动势，产生感应电动势的那部分导体相当于电源，该部分导体的电阻相当于电源的内阻。如果电路断开，则没有电流，但感应电动势仍然存在。
(1)电路不论闭合与否，只要有一部分导体切割磁感线，则这部分导体就会产生感应电动势，它相当于一个电源。
(2)不论电路闭合与否，只要电路中的磁通量发生变化，电路中就产生感应电动势，磁通量发生变化的耶部分相当于电源。
(3)感应电流与感应电动势的关系遵守闭合电路的欧姆定律，即

感生与动生：




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