一根足夠長的空心銅管豎直放置，使一枚直徑略小于銅管內(nèi)徑、質(zhì)量為m0的圓柱形強磁鐵從管內(nèi)某處由靜止開始下落，如圖1所示，它不會做自由落體運動，而是非常緩慢地穿過銅管，在銅管內(nèi)下落時的最大速度為v0。強磁鐵在管內(nèi)運動時，不與銅管內(nèi)壁發(fā)生摩擦，空氣阻力也可以忽略。產(chǎn)生該現(xiàn)象的原因是變化的磁場在銅管內(nèi)激發(fā)出了渦流，渦流反過來又對強磁鐵產(chǎn)生了很大的阻力。雖然該情景中渦流的定量計算非常復(fù)雜，我們不需要求解，卻仍然可以用我們學(xué)過的知識來對下述問題進行分析。
（1）求圖1中的強磁鐵達到最大速度后銅管的熱功率P0；
（2）在圖1中，可以認為在強磁鐵下落過程中它周圍銅管的有效電阻是恒定的，從靜止開始下落t時間后達到最大速度。若強磁鐵機械能耗散的功率等于其受到的阻力大小與下落速度大小的乘積，求此過程強磁鐵的下落高度h；
（3）若將空心銅管切開一條豎直狹縫，如圖2所示，強磁鐵還從管內(nèi)某處由靜止開始下落，發(fā)現(xiàn)強磁鐵的下落還是會明顯慢于自由落體運動，請你分析這一現(xiàn)象的原因。
【答案】見試題解答內(nèi)容
【解答】
【點評】
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發(fā)布：2024/6/7 8:0:9組卷：55引用：1難度：0.4
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發(fā)布：2024/12/17 3:30:1組卷：235引用：4難度：0.7
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