题目内容

如图所示,固定在水平面内的两光滑平行金属导轨MN,两根导体棒PQ平行放于导轨上,形成一个闭合回路,当一条形磁铁从高处下落接近回路时( )

 

  ①PQ将互相靠拢 ②PQ将互相远离 ③磁铁的加速度仍为g ④磁铁的加速度小于g

  A.①②             B.②③

  C.③④             D.①④

 

答案:D
解析:

方法一:设磁铁下端为N极,如图所示,当磁铁下落时穿过回路的向下的磁通量将增加,根据楞次定律,感应电流所产生的磁场应阻碍它的增加,故感应电流的磁场方向应向上,根据安培定则可知感应电流的方向应为逆时针(由上向下看).根据左手定则可判断PQ受到的安培力的方向.可见,PQ将互相靠拢.由于回路所受安培力的合力向下,由牛顿第三定律,磁铁将受到向上的反作用力,从而加速度小于g.当磁铁下端为S极时,根据类似的分析可得到相同的结果.

 

  方法二:根据楞次定律的另一表述——感应电流的效果,总是要反抗产生感应电流的原因.本题中的“原因”是回路中磁通量的增加,归根到底是磁铁靠近回路,故感应电流的“效果”便是阻碍磁通量的增加和磁铁的靠近.所以,PQ将互相靠近使回路面积减小以阻碍磁通量增加,给磁铁以向上的力阻碍磁铁下落,而使其加速度小于g

 


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