Question

如圖所示，鋁質(zhì)的圓筒形管豎直立在水平桌面上，一條形磁鐵從鋁管的正上方由靜止開始下落，然后從管內(nèi)下落到水平桌面上．已知磁鐵下落過程中不與管壁接觸，不計(jì)空氣阻力，下列判斷正確的是（　　）

• A、磁鐵在整個(gè)下落過程中做自由落體運(yùn)動(dòng)
• B、磁鐵在管內(nèi)下落過程中，管中無感應(yīng)電流產(chǎn)生
• C、磁鐵在管內(nèi)下落過程中，鋁管對(duì)桌面的壓力大于鋁管的重力
• D、磁鐵在下落過程中動(dòng)能的增加量大于其重力勢(shì)能的減少量

Answer 1

分析：條形磁鐵通過鋁管時(shí)，導(dǎo)致鋁管的磁通量發(fā)生變化，從而產(chǎn)生感應(yīng)電流，產(chǎn)生的感應(yīng)磁場(chǎng)阻礙原磁場(chǎng)磁通量的變化，導(dǎo)致條形磁鐵受到一定阻力，因而機(jī)械能不守恒；根據(jù)楞次定律得出鋁管對(duì)桌面的壓力大于鋁管的重力．

解答：解：A、B磁鐵在鋁管中運(yùn)動(dòng)的過程中，鋁管的磁通量發(fā)生變化，產(chǎn)生感應(yīng)電流，磁鐵受到向上的安培力的阻礙，鋁管中產(chǎn)生熱能，所以磁鐵的機(jī)械能不守恒，磁鐵做的是非自由落體運(yùn)動(dòng)，故A、B錯(cuò)誤．
C、磁鐵在整個(gè)下落過程中，由楞次定律：來拒去留，可知，鋁管受到的安培力向下，則鋁管對(duì)桌面的壓力大于鋁管的重力，故C正確；
D、磁鐵在整個(gè)下落過程中，除重力做功外，還有安培力做負(fù)功，導(dǎo)致減小的重力勢(shì)能，部分轉(zhuǎn)化動(dòng)能外，還有產(chǎn)生內(nèi)能．所以根據(jù)能量轉(zhuǎn)化和守恒定律可知：磁鐵在下落過程中動(dòng)能的增加量小于其重力勢(shì)能的減少量．故D錯(cuò)誤；
故選：C．

點(diǎn)評(píng)：對(duì)于楞次定律可這樣來理解安培力：來拒去留，當(dāng)強(qiáng)磁鐵過來時(shí)，就拒絕它；當(dāng)離開時(shí)就挽留它．并涉及機(jī)械能守恒的條件，同時(shí)考查能量守恒關(guān)系．