Question

6．如圖所示，一個(gè)銅質(zhì)圓環(huán)，無(wú)初速度地自位置I下落到位置Ⅱ，若圓環(huán)下落時(shí)其軸線與磁鐵懸線重合，圓環(huán)面始終水平．位置I與位置Ⅱ的高度差為h，重力加速度為g，（　�。�

• A． 運(yùn)動(dòng)時(shí)間大于 $\sqrt{\frac{2h}{g}}$
• B． 圓環(huán)中電流的方向一直不變
• C． 圓環(huán)的加速度一直小于g
• D． 圓環(huán)中生熱為mgh

Answer 1

分析 分析圓環(huán)在下降過(guò)程中穿過(guò)圓環(huán)的磁通量的變化，再由楞次定律可知圓環(huán)與磁鐵間的相互作用和感應(yīng)電流的方向；由功能關(guān)系判定產(chǎn)生的熱量．

解答 解：A、若環(huán)做自由落體運(yùn)動(dòng)，下落的時(shí)間：t=$\sqrt{\frac{2h}{g}}$；
因圓環(huán)從開始下降到達(dá)磁鐵中間時(shí)，磁通量一直增大；而當(dāng)從中間向下運(yùn)動(dòng)時(shí)，磁通量減小時(shí)；則由楞次定律可知，當(dāng)條形磁鐵靠近圓環(huán)時(shí)，感應(yīng)電流阻礙其靠近，是排斥力，阻礙環(huán)的下落；
當(dāng)磁鐵穿過(guò)圓環(huán)遠(yuǎn)離圓環(huán)時(shí)，感應(yīng)電流阻礙其遠(yuǎn)離，是吸引力，故先相互排斥，后相互吸引，阻礙環(huán)的下落；
由于環(huán)始終受到阻力，所以下落的時(shí)間延長(zhǎng)，大于$\sqrt{\frac{2h}{g}}$．故A正確；
B、圓環(huán)從開始下降到達(dá)磁鐵中間時(shí)，磁通量一直增大；而當(dāng)從中間向下運(yùn)動(dòng)時(shí)，磁通量減小，磁通量的變化不同，則感應(yīng)電流的方向不同．故B錯(cuò)誤；
C、當(dāng)環(huán)運(yùn)動(dòng)至磁體的正中間的位置時(shí)，穿過(guò)環(huán)的磁通量最大，而磁通量的變化量恰好為0，所以此時(shí)不受安培力的作用，環(huán)只受到重力，加速度等于g．故C錯(cuò)誤；
D、環(huán)下降h的過(guò)程中，重力做的功轉(zhuǎn)化為環(huán)的動(dòng)能和內(nèi)能，所以圓環(huán)生熱小于mgh．故D錯(cuò)誤．
故選：A

點(diǎn)評(píng) 當(dāng)考查發(fā)生電磁感應(yīng)時(shí)的相互作用時(shí)，可以直接利用楞次定律的第二種描述：來(lái)拒去留．