题目内容
【题目】如图所示,轻质弹簧一端固定在天花板上,另一端栓接条形磁铁,一个铜盘放在条形磁铁的正下方的绝缘水平桌面上,控制磁铁使弹簧处于原长,然后由静止释放磁铁,不计磁铁与弹簧之间的磁力作用,且磁铁运动过程中未与铜盘接触,下列说法中正确的是
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A. 磁铁所受弹力与重力等大反向时,磁铁的加速度为零
B. 磁铁下降过程中,俯视铜盘,铜盘中产生顺时针方向的涡旋电流
C. 磁铁从静止释放到第一次运动到最低点的过程中,磁铁减少的重力势能等于弹簧弹性势能
D. 磁铁从静止释放到最终静止的过程中,磁铁减少的重力势能大于铜盘产生的焦耳热
【答案】D
【解析】磁铁上下运动时,由于穿过铜盘的磁通量发生变化,则在铜盘中会产生感应电流,铜盘对磁铁有磁场力阻碍磁铁的运动,则当磁铁所受弹力与重力等大反向时,此时磁铁还应该受到下面铜盘的作用力,故此时磁铁的加速度不为零,选项A错误;根据楞次定律,磁铁下降过程中,俯视铜盘,铜盘中产生逆时针方向的涡旋电流,选项B错误;磁铁从静止释放到第一次运动到最低点的过程中,由于有电能产生,则磁铁减少的重力势能等于弹簧弹性势能与产生的电能之和,选项C错误;磁体最终静止时弹簧有弹性势能,则磁铁从静止释放到最终静止的过程中,磁铁减少的重力势能等于铜盘产生的焦耳热与弹簧弹性势能之和,选项D正确;故选D.
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