Question

【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，下列说法中正确的是（ ）

A. 在磁铁下落的整个过程中，圆环中的感应电流方向先逆时针后顺时针（从上向下看圆环）

B. 磁铁在整个下落过程中，所受线圈对它的作用力先竖直向上后竖直向下

C. 磁铁在整个下落过程中，它的机械能不变

D. 磁铁落地时的速率一定等于

Answer 1

【答案】A

【解析】由图示可知，在磁铁下落过程中，穿过圆环的磁场方向向下，在磁铁靠近圆环时，穿过圆环的磁通量变大，在磁铁远离圆环时穿过圆环的磁通量减小，由楞次定律可知，从上向下看，圆环中的感应电流先沿逆时针方向，后沿顺时针方向，故A正确；由楞次定律可知，感应电流总是阻碍磁铁间的相对运动，在磁铁靠近线圈的过程中为阻碍磁铁的靠近，线圈对磁铁的作用力竖直向上，在磁铁穿过线圈远离线圈的过程中，为阻碍磁铁的远离，线圈对磁铁的作用力竖直向上，则在你整个过程中，线圈对磁铁的作用力始终竖直向上，故B错误；在磁铁下落过程中，线圈中产生感应电流，线圈中有电能产生，磁铁在整个下落过程中，磁铁的机械能转化为电能，由能量守恒定律可知，磁铁的机械能减少，故C错误；磁铁做自由落体运动时，v2=2gh，磁铁落地时的速度 ，由于磁铁下落时能量有损失，磁铁落地速度小于，故D错误；故选A．