Question

【題目】如圖所示，條形磁鐵用細(xì)線懸掛于O點(diǎn)，一金屬圓環(huán)放置在O點(diǎn)正下方的水平絕緣桌面上．現(xiàn)將磁鐵拉至左側(cè)某一高度后由靜止釋放，磁鐵在豎直面內(nèi)擺動，在其第一次擺至右側(cè)最高點(diǎn)的過程中，圓環(huán)始終靜止．下列說法正確的是 ( )

A. 磁鐵始終受到圓環(huán)的斥力作用

B. 圓環(huán)中的感應(yīng)電流方向保持不變

C. 桌面對圓環(huán)始終有摩擦力作用

D. 磁鐵在O點(diǎn)兩側(cè)最高點(diǎn)的重力勢能不相等

Answer 1

【答案】D

【解析】

根據(jù)楞次定律可以判斷出感應(yīng)電流反向，從而判斷出一個周期內(nèi)電流變化的方向；根據(jù)楞次定律判斷磁鐵所受到的感應(yīng)電流的磁場力是引力還是斥力，是動力還是阻力。

A．由楞次定律可知，感應(yīng)電流總是阻礙磁鐵的相對運(yùn)動，感應(yīng)電流對磁鐵的作用力總是阻力，因此從圖示實(shí)線位置擺到虛線位置，磁鐵先受到圓環(huán)的斥力，后受到環(huán)的引力，故A錯誤；

B．在一個周期之內(nèi)，穿過金屬圓環(huán)的磁通量先增大，后減小，再增大，最后又減小，穿過金屬圓環(huán)磁場方向不變，磁通量變化趨勢改變，感應(yīng)電流方向發(fā)生改變，因此在一個周期內(nèi)，感應(yīng)電流方向改變4次，故B錯誤；

C．當(dāng)磁鐵擺到正下方時，磁鐵與環(huán)的作用力在豎直方向，環(huán)在水平方向沒有運(yùn)動趨勢，因此此時桌面與環(huán)之間沒有摩擦力，故C錯誤；

D．由能量守恒定律可知，磁鐵在擺動過程中，因有感應(yīng)電流，產(chǎn)生熱能，導(dǎo)致磁鐵的機(jī)械能減小，因此在O點(diǎn)兩側(cè)最高點(diǎn)的重力勢能不相等，故D正確；

故選D。