Question

如图，铜质金属环从条形磁铁的正上方由静止开始下落，在下落过程中，下列判断中正确的是（ ）

A．铜环在下落过程中的机械能守恒
B．磁铁对桌面的压力始终大于其自身的重力
C．铜环的机械能先减小后增大
D．铜环在下落过程动能的增加量小于其重力势能的减少量

Answer 1

【答案】分析：①铜质金属环在下落到S极过程中：穿过铜圈的磁通量先增加后减小．②从S极到下落到磁铁中点的过程中：穿过铜圈的磁通量增加．③从中点到落地的过程中：穿过铜圈的磁通量减小．所以在整个下落过程中，穿过铜圈的磁通量一直在变化，也就一直有感应电流产生．虽然机械能可以不守恒，但总能量一定是守恒的．
解答：解：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：①铜质金属环在下落到S极过程中：穿过铜圈的磁通量先增加后减小．②从S极到下落到磁铁中点的过程中：穿过铜圈的磁通量增加．③从中点到落地的过程中：穿过铜圈的磁通量减小．根据楞次定律：来拒去留，所以磁铁对铜环的作用力有上有下，也就是磁铁受到铜环的作用力有下有上，所以磁铁对桌面的压力不是始终大于其自身的重力．故B错误．
C：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．又总能量就等于电热加铜环的机械能，总能量守恒，电热一直增加，所以铜环的机械能一直在减小．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．
故选：D
点评：此题要求会判断在某个过程中磁通量的变化，判断出磁通量的变化应用楞次定律即可．机械能可以不守恒，但总能量一定是守恒的，要找到能量都转化去了哪里即可．