Question

如圖所示，在一固定水平放置的閉合導體圓環(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.在磁鐵下落的整個過程中，圓環(huán)中的感應電流方向先逆時針后順時針（從上向下看圓環(huán)）

B.磁鐵在整個下落過程中，所受線圈對它的作用力先豎直向上后豎直向下

C.磁鐵在整個下落過程中，它的機械能不變

D.磁鐵落地時的速率一定小于

Answer 1

AD

【解析】

試題分析：磁鐵向下運動靠近過導體圓環(huán)過程中，由于N極在下面，導體圓環(huán)中（從上向下看圓環(huán)）的向下的磁通量要增大，根據(jù)楞次定律，感應電流產(chǎn)生的磁場方向向上，感應電流應該是逆時針（從上向下看圓環(huán)），當磁鐵穿過圓環(huán)向下運動遠離圓環(huán)過程中，導體圓環(huán)中磁通量是向下的在減小，感應電流產(chǎn)生的磁場方向應該向下，感應電流應該是順時針（從上向下看圓環(huán)），所以A項正確；磁鐵向下運動靠近過導體圓環(huán)過程中，根據(jù)楞次定律，感應電流產(chǎn)生的磁場要阻礙引起感應電流的磁場變化，依據(jù)“來拒去留”中的“來拒”，導體圓環(huán)對磁鐵的作用力豎直向上，當磁鐵穿過圓環(huán)向下運動遠離圓環(huán)過程中依據(jù)“來拒去留”中的“去留”，導體圓環(huán)對磁鐵的作用力還是豎直向上，所以B項錯誤；磁鐵在整個下落過程中，導體圓環(huán)對磁鐵的作用力做負功，根據(jù)除重力和系統(tǒng)內(nèi)彈力之外的力做功會影響機械能的變化，可知磁鐵的機械能在減小，所以C項錯誤；如果磁鐵做自由落體則落到的速率為，磁鐵在下落過程中受到了作用力，并且作用力做負功，所以磁鐵落地時的速率一定小于，D項正確。

考點：本題考查了楞次定律和電磁感應中的功能關系