Question

如图所示，在一固定水平放置的闭合导体圆环上方，有一条形磁铁，从离地面高h处，由静止开始下落，最后落在水平地面上.磁铁下落过程中始终保持竖直方向，并从圆环中心穿过圆环，而不与圆环接触.若不计空气阻力，重力加速度为g，下列说法中正确的是

A.在磁铁下落的整个过程中，圆环中的感应电流方向先逆时针后顺时针（从上向下看圆环）

B.磁铁在整个下落过程中，所受线圈对它的作用力先竖直向上后竖直向下

C.磁铁在整个下落过程中，它的机械能不变

D.磁铁落地时的速率一定小于

Answer

AD

【解析】

试题分析：磁铁向下运动靠近过导体圆环过程中，由于N极在下面，导体圆环中（从上向下看圆环）的向下的磁通量要增大，根据楞次定律，感应电流产生的磁场方向向上，感应电流应该是逆时针（从上向下看圆环），当磁铁穿过圆环向下运动远离圆环过程中，导体圆环中磁通量是向下的在减小，感应电流产生的磁场方向应该向下，感应电流应该是顺时针（从上向下看圆环），所以A项正确；磁铁向下运动靠近过导体圆环过程中，根据楞次定律，感应电流产生的磁场要阻碍引起感应电流的磁场变化，依据“来拒去留”中的“来拒”，导体圆环对磁铁的作用力竖直向上，当磁铁穿过圆环向下运动远离圆环过程中依据“来拒去留”中的“去留”，导体圆环对磁铁的作用力还是竖直向上，所以B项错误；磁铁在整个下落过程中，导体圆环对磁铁的作用力做负功，根据除重力和系统内弹力之外的力做功会影响机械能的变化，可知磁铁的机械能在减小，所以C项错误；如果磁铁做自由落体则落到的速率为，磁铁在下落过程中受到了作用力，并且作用力做负功，所以磁铁落地时的速率一定小于，D项正确。

考点：本题考查了楞次定律和电磁感应中的功能关系