為了探究能量轉(zhuǎn)化和守恒規(guī)律,某學習研究小組設計如圖1所示裝置進行實驗.
(1)為了測定整個過程電路產(chǎn)生的焦耳熱,需要知道螺線管線圈的電阻.用替代法測線圈電阻R
x的阻值可用如圖2所示電路,圖中R
5為電阻箱(R
5的最大阻值大于待測電阻尺R
x的阻值),S
2為單刀雙擲開關(guān),R
為滑動變阻器.為了電路安全,測量前應將滑動變阻器的滑片P調(diào)至______,電阻箱R
5阻值應調(diào)至______(選填“最大”或“最小”).閉合S
1開始實驗,接下來有如下一些操作,合理的次序是______(選填字母代號):
A.慢慢移動滑片P使電流表指針變化至某一適當位置
B.將S
2閉合在1端
C.將S
2閉合在2端
D.記下電阻箱上電阻讀數(shù)
E.調(diào)節(jié)電阻箱R
5的值,使電流表指針指在與上一次指針位置相同
(2)按圖l所示裝置安裝實驗器材后,將質(zhì)量為0.50kg蠅的條形磁鐵拖一條紙帶由靜止釋放,利用打點計時器打出如圖3所示的紙帶.磁鐵下落過程中穿過空心的螺線管,螺線管與10Ω的電阻絲接成閉合電路,用電壓傳感器采集數(shù)據(jù)得到電阻兩端電壓與時間的U-t 圖,并轉(zhuǎn)換為U
2-t,如圖4所示.
①經(jīng)分析紙帶在打第14點時,條形磁鐵已經(jīng)離線圈較遠了,打第14點時磁鐵速度為______米/秒.0-14點過程中,磁鐵的機械能損失為______焦耳.
②若螺線管線圈的電阻是90fl,又從圖4中擴一‘圖線與時間軸所圍的面積約為103格,可以計算磁鐵穿過螺線管過程中,在回路中產(chǎn)生的總電熱是______焦耳.
③實驗結(jié)果機械能損失與回路中電流產(chǎn)生的熱量相差較大,試分析其原因可能有______.