Question

【題目】如圖，在一固定水平放置的閉合導(dǎo)體圓環(huán)正下方，有一條形磁鐵從地面以初速度v0豎直向上運(yùn)動(dòng)，上升的最大高度為h.磁鐵上升過程中始終保持豎直方向，并從圓環(huán)中心穿過，而不與圓環(huán)接觸.不計(jì)空氣阻力，重力加速度為g，則磁鐵（　　）

A.初速度

B.在整個(gè)上升過程中機(jī)械能守恒

C.在靠近圓環(huán)和離開圓環(huán)的過程中，圓環(huán)對(duì)它的作用力始終豎直向下

D.上升的整個(gè)過程中，從上向下看，圓環(huán)中的感應(yīng)電流方向先順時(shí)針后逆時(shí)針

Answer 1

【答案】C

【解析】

A.若磁鐵做豎直上拋運(yùn)動(dòng)時(shí)，v2＝2gh，可得，由于磁鐵穿過線圈的過程中產(chǎn)生感應(yīng)電流，有一定的機(jī)械能損失，所以磁鐵的初速度應(yīng)大于；故A項(xiàng)錯(cuò)誤.

B.在磁鐵上升過程中，線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電流，線圈中有電能產(chǎn)生，磁鐵在整個(gè)上升過程中，磁鐵的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能，由能量守恒定律可知，磁鐵的機(jī)械能減少；故B項(xiàng)錯(cuò)誤.

C.由楞次定律可知，感應(yīng)電流總是阻礙磁鐵間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，在磁鐵靠近線圈的過程中為阻礙磁鐵的靠近，線圈對(duì)磁鐵的作用力豎直向下，在磁鐵穿過線圈遠(yuǎn)離線圈的過程中，為阻礙磁鐵的遠(yuǎn)離，線圈對(duì)磁鐵的作用力豎直向下，則整個(gè)過程中，線圈對(duì)磁鐵的作用力始終豎直向下；故C項(xiàng)正確.

D.由圖示可知，在磁鐵上升過程中，穿過圓環(huán)的磁場方向向下，在磁鐵靠近圓環(huán)時(shí)，穿過圓環(huán)的磁通量變大，在磁鐵遠(yuǎn)離圓環(huán)時(shí)穿過圓環(huán)的磁通量減小，由楞次定律可知，從上向下看，圓環(huán)中的感應(yīng)電流先沿逆時(shí)針方向，后沿順時(shí)針方向；故D項(xiàng)錯(cuò)誤.