Question

【題目】如圖所示，銅線圈水平固定在鐵架臺（未畫出）上，銅線圈的兩端經開關K與電阻R相連。條形磁鐵從距銅線圈上端一定高度處由靜止釋放，豎直穿過銅線圈且在下落過程中始終保持直立姿態，若不計空氣阻力，則下列說法正確的是

A. 開關K閉合時，條形磁鐵穿過銅線圈的過程中通過電阻R的感應電流方向始終為從a到b

B. 開關K閉合時，條形磁鐵穿過銅線圈的過程中所受安培力的方向先向上后向下

C. 開關K閉合時，若條形磁鐵能加速穿過銅線圈，則條形磁鐵重力勢能的減少量大于回路中產生的焦耳熱

D. 開關K閉合和斷開的兩種情況下，將條形磁鐵分別從同一高度處由靜止釋放，條形磁鐵通過銅線圈的時間相等

Answer 1

【答案】C

【解析】

A.N極靠近銅線圈的過程中，穿過銅線圈的磁通量增加，根據楞次定律可知通過電阻R的感應電流方向為從a到b，S極遠離銅線圈的過程中，穿過銅線圈的磁通量減小，根據楞次定律可知通過電阻R的感應電流方向為從b到a，故選項A錯誤；

B.感應電流的效果總是阻礙條形磁鐵的相對運動，進入和穿出的過程中所受的安培力方向總是向上的，故選項B錯誤；

C.條形磁鐵加速穿過銅線圈的過程中，條形磁鐵減少的重力勢能的一部分轉化為自身動能的增加，另一部分轉化為焦耳熱，條形磁鐵重力勢能的減少量大于回路中產生的焦耳熱，故選項C正確；

D.開關K斷開，銅線圈中沒有感應電流，條形磁鐵僅受重力，與開關K閉合情況比較，開關K斷開時條形磁鐵運動的加速度更大，速度更快， 運動時間更短，故選項D錯誤。