题目内容
【题目】如图所示,在一固定的条形磁铁上方有一铁圈,让铁圈由静止自由落下,若下落过程中铁圈始终水平,不计空气阻力,则关于铁圈下落过程中,下列说法正确的是
A. 整个下落过程中,铁圈中的电流方向始终不变
B. 铁圈的加速度始终大于重力加速度
C. 铁圈下落到磁铁中间位置时,加速度等于重力加速度
D. 若把铁圈换成塑料圈,则下列相同高度所需的时间变长
【答案】C
【解析】A. 由图示可知,在磁铁下落过程中,穿过圆环的磁场方向向上,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顺时针方向,后沿逆时针方向,故A错误;
B. 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,则在整个过程中,线圈对磁铁的作用力始终竖直向上,加速度小于等于g.故B错误;
C. 铁圈下落到磁铁中间位置时,磁通量不变化,不受安培力作用,加速度等于重力加速度,故C正确;
D. 把铁圈换成塑料圈,不会产生电磁感应现象,塑料圈下落的加速度等于重力加速度,则下列相同高度所需的时间变短,故D错误。
故选:C.
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