Question

【題目】如圖所示，在一固定水平放置的閉合導(dǎo)體圓環(huán)上方，有一條形磁鐵，從離地面高h處，由靜止開始下落，最后落在水平地面上．磁鐵下落過程中始終保持豎直方向，并從圓環(huán)中心穿過圓環(huán)，而不與圓環(huán)接觸．若不計(jì)空氣阻力，重力加速度為g，下列說法中正確的是(　　)

A. 在磁鐵下落的整個(gè)過程中，圓環(huán)中的感應(yīng)電流方向先逆時(shí)針后順時(shí)針(從上向下看圓環(huán))

B. 磁鐵在整個(gè)下落過程中，所受線圈對它的作用力先豎直向上后豎直向下

C. 磁鐵在整個(gè)下落過程中，它的機(jī)械能不變

D. 磁鐵落地時(shí)的速率一定等于

Answer 1

【答案】A

【解析】由圖示可知，在磁鐵下落過程中，穿過圓環(huán)的磁場方向向下，在磁鐵靠近圓環(huán)時(shí)，穿過圓環(huán)的磁通量變大，在磁鐵遠(yuǎn)離圓環(huán)時(shí)穿過圓環(huán)的磁通量減小，由楞次定律可知，從上向下看，圓環(huán)中的感應(yīng)電流先沿逆時(shí)針方向，后沿順時(shí)針方向，故A正確；由楞次定律可知，感應(yīng)電流總是阻礙磁鐵間的相對運(yùn)動，在磁鐵靠近線圈的過程中為阻礙磁鐵的靠近，線圈對磁鐵的作用力豎直向上，在磁鐵穿過線圈遠(yuǎn)離線圈的過程中，為阻礙磁鐵的遠(yuǎn)離，線圈對磁鐵的作用力豎直向上，則在你整個(gè)過程中，線圈對磁鐵的作用力始終豎直向上，故B錯(cuò)誤；在磁鐵下落過程中，線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電流，線圈中有電能產(chǎn)生，磁鐵在整個(gè)下落過程中，磁鐵的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能，由能量守恒定律可知，磁鐵的機(jī)械能減少，故C錯(cuò)誤；磁鐵做自由落體運(yùn)動時(shí)，v2=2gh，磁鐵落地時(shí)的速度 ，由于磁鐵下落時(shí)能量有損失，磁鐵落地速度小于，故D錯(cuò)誤；故選A．