Question

【题目】如图，铜质金属环从水平桌面上竖立的条形磁铁正上方由静止释放，金属环始终保持水平，不计空气阻力，则从开始下落至到达桌面的过程中

A.金属环的机械能守恒

B.金属环的机械能先减小后增大

C.磁铁对桌面的压力始终大于其自身的重力

D.金属环动能的增加量小于其重力势能的减少量

Answer 1

【答案】D

【解析】

A.在整个下落过程中，穿过铜圈的磁通量一直在变化，也就一直有感应电流产生，也就产生了一部分电热，总能量就等于电热加铜环的机械能，总能量守恒，所以机械能一定不守恒。故A错误。

B. 整个下落过程中，穿过铜圈的磁通量一直在变化，也就一直有感应电流产生，一直有电热产生，所以铜环的机械能一直在减小。故B错误。

C.①圆环从磁铁的正上方下落至磁铁的中间部位过程中，穿过环的磁通量一直在增加，根据来拒去留，二者之间表现为斥力，也就是说该过程中圆环对磁铁有向下的力；

②．当圆环从磁铁中间部位向磁铁底端运动过程中，穿过磁铁的磁通量一直在减少，根据来拒去留，二者之间表现为引力，也就是说该过程中圆环对磁铁继续有向下的力；

③．当圆环运动至磁铁正中间部位时，圆环的运动方向与磁感线平行，不切割磁感线，该时刻圆环中没有感应电流，二者之间没有力的作用，也就是说该时刻磁铁的重力大小等于 磁铁对桌面的压力大小。综上所述，故C错误。

D.整个下落过程中，减少的是重力势能，增加的是动能和电热能（内能），由能量守恒：减少的重力势能就等于增加的是动能和电热能（内能），所以下落过程动能的增加量小于其重力势能的减少量。故D正确。