题目内容
【题目】如图所示,在一固定水平放置的闭合导体圆环上方,有一条形磁铁,从离地面高h处由静止开始下落,最后落在水平地面上。磁铁下落过程中始终保持竖直方向,并从圆环中心穿过圆环,而不与圆环接触。若不计空气阻力,重力加速度为g,则下列说法中正确的是
A. 在磁铁下落的整个过程中,从上向下看圆环,圆环中的感应电流方向始终为逆时针
B. 在磁铁下落的整个过程中,从上向下看圆环,圆环中的感应电流方向先逆时针后顺时针
C. 磁铁在整个下落过程中,圆环对它的作用力方向始终竖直向上
D. 磁铁落地时的速率一定等于
【答案】BC
【解析】
由题意可知,考查电磁感应规律,根据楞次定律、能量守恒定律分析可得。
AB.由楞次定律分析感应电流的方向,当磁铁靠近圆环时,取圆环为研究对象,原磁场方向向下,磁通量增加,为阻碍磁通量增加,感应电流产生的磁场方向向上,由安培定则可判断感应电流为逆时针方向。同理分析,当磁铁远离圆环时,感应电流为顺时针。故A不符合题意,B符合题意;
C.磁铁在整个下落过程中,磁铁的机械能转化为电能,圆环对它的作用力做负功,所以作用力的方向始终竖直向上,C符合题意;
D. 因磁铁的机械能减少,所以落地时的速率小于,故D不符合题意。
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