Question

9．如图所示，实验小组将一个水平闭合金属线圈固定，再将一个轻弹簧上端固定，下端悬挂一质量为m的条形磁铁，磁铁穿过固定的水平闭合金属线圈的中央，静止时弹簧伸长量为x，现用手将磁铁向上托起到弹簧压缩量为x后由静止释放，不计空气阻力，重力加速度为g，弹簧始终在弹性限度内，则（　　）

• A． 磁铁将上下运动，直到停止运动
• B． 当磁铁向下运动时，线圈受到的安培力方向竖直向上
• C． 运动过程中，当弹簧处于原长时，磁铁的加速度一定等于g
• D． 线圈在整个过程中产生的焦耳热为2mgx

Answer 1

分析 利用楞次定律判断线圈所受安培力的方向，并利用楞次定律力的角度“来拒去留”去分析安培力方向，最后依据能量守恒定律，即可求解产生的焦耳热是来自于重力势能的减小．

解答 解：A、磁铁将上下运动，引起线圈的磁通量变化，从而产生感应电流，进而出现安培阻力，直到最后会停止运动，故A正确；
B、当磁铁向下运动时，根据楞次定律：来拒去留，则磁铁受到向上的安培力，那么线圈受到的安培力方向向下，故B错误；
C、弹簧处于原长时，没有弹力，除受到重力外，若磁铁向上运动，则受到向下的安培阻力，若向下运动，则受到向上的安培阻力，因此磁铁的加速度可能大于g，故C错误；
D、根据能量守恒定律，从静止至停止，弹簧的弹性势能不变，那么减小的重力势能转化为电能，从而产生焦耳热为Q=mgh=2mgx，故D正确；
故选：AD．

点评 本题巧妙的考查了楞次定律的应用，只要记住“来拒去留”这一规律，并注意C选项，磁铁受到的阻碍，安培力方向向上，那么线圈受到的安培力则向下．