题目内容
【题目】如图,一圆形闭合铜环由高处从静止开始下落,穿过一根质量为m、竖直悬挂的条形磁铁,细绳对磁铁的拉力为F。若线圈下落过程中,铜环的中心轴线与条形磁铁的中轴始终保持重合,则下列图中能正确描述拉力F随时间t变化的图像是( )
A.B.
C.D.
【答案】B
【解析】
铜环闭合,铜环在下落过程中,穿过铜环的磁通量不断变化,铜环中产生感应电流;由楞次定律可知,当铜环在磁铁上方时,感应电流阻碍铜环靠近磁铁,给铜环一个向上的安培力,则铜环对磁铁的力向下,细绳对磁铁拉力大于重力;当铜环位于磁铁下方时,铜环要远离磁铁,感应电流阻碍铜环的远离,对铜环施加一个向上的安培力,则铜环对磁铁的力向下,细绳对磁铁拉力大于重力;当铜环处于磁铁中央时,磁通量最大,没有感应电流,铀环对磁铁没有力的作用,细绳对磁铁拉力等于重力。
A.靠近和远离时拉力都小于重力,与上述结论不符,故A错误;
B. 靠近和远离时拉力都大于重力,与上述结论相符,故B正确;
C.靠近时拉力大于重力,远离时拉力小于重力,与上述结论不符,故C错误;
D.靠近时拉力小于重力,远离时拉力大于重力,与上述结论不符,故D错误。
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