题目内容

5.如图所示,一根空心铝管竖直放置,把一枚小圆柱形的永磁体从铝管上端由静止释放,经过一段时间后,永磁体穿出铝管下端口.假设永磁体在铝管内下落过程中始终沿着铝管的轴线运动,不与铝管内壁接触,且无翻转.忽略空气阻力,则下列说法中正确的是(  )
A.若仅增强永磁体的磁性,则其穿出铝管时的速度变小
B.若仅增强永磁体的磁性,则其穿过铝管的时间缩短
C.若仅增强永磁体的磁性,则其穿过铝管的过程中产生的焦耳热减少
D.在永磁体穿过铝管的过程中,其动能的增加量等于重力势能的减少量

分析 强磁铁通过铝管时,导致铝管的磁通量发生变化,从而产生感应电流,出现感应磁场要阻碍原磁场的变化,导致强磁铁受到一定阻力,磁性越强,则阻力越大,从而确定运动的速度与时间;再根据安培阻力做功,导机械能转化为内能,从而即可求解.

解答 解:A、如果仅增强永磁体的磁性,导致穿过铝管的磁通量变化率越大,则感应电流越大,那么磁铁在铝管中运动受到阻力更大,克服电磁重力做的功更多,则穿出铝管时的速度变小.故A正确;
B、同理,如果仅增强永磁体的磁性,磁铁在铝管中运动受到阻力更大,所以运动时间变长,故B错误;
C、磁铁在铝管中运动的过程中,虽不计空气阻力,但在过程中,出现安培力作功产生热能,所以机械能减小,若仅增强永磁体的磁性,铁在铝管中运动受到阻力更大,其穿过铝管的过程中产生的焦耳热越大,故C错误;
D、由C选项分析可知,穿过铝管的过程中,其动能的增加量小于重力势能的减少量,其中还产生焦耳热,故D错误;
故选:A.

点评 考查楞次定律,可以根据楞次定律的推论:来拒去留来快速解答,当强磁铁过来时,就拒绝它;当离开时就挽留它,同时掌握安培力做功,导致机械能转化为热能.

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