利用智能手机磁传感器研究磁阻尼摆运动

基于Phyphox手机App,将圆柱形钕铁硼磁铁构成的单摆放在黄铜或铝板表面不同距离摆动，利用智能手机磁传感器研究磁阻尼摆运动。结果表明，相同距离下，黄铜和铝板阻尼系数基本与电导率成正比。对于铝板，磁阻尼摆离开板距离从50mm减小到18mm时，阻尼系数从1.139×10^-2s^-1增加到1.114×10^-1s^-1,随距离的变化可以用指数函数来拟合。当距离减小到2.5mm时，观察到临界阻尼现象。当磁阻尼摆离开铝板表面距离为18mm,铝板厚度从1.001mm增加到5.615mm时，磁阻尼系数从9.378×10^-2s^-1增加到1.967×10^-1s^-1。实验结果与基于磁偶极子的理论模型基本一致。本文所搭建的磁阻尼摆实验装置结构简单，研究内容丰富，特别是能定量地研究磁阻尼现象，可以作为居家物理实验开设。