Question

【題目】如圖所示，金屬圓環放置在水平桌面上，一個質量為m的圓柱形永磁體軸線與圓環軸線重合，永磁體下端為N極，將永磁體由靜止釋放永磁體下落h高度到達P點時速度大小為v，向下的加速度大小為a，圓環的質量為M，重力加速度為g，不計空氣阻力，則（ ）

A. 俯視看，圓環中感應電流沿逆時針方向

B. 永磁體下落的整個過程先加速后減速，下降到某一高度時速度可能為零

C. 永磁體運動到P點時，圓環對桌面的壓力大小為Mg+mg－ma

D. 永磁體運動到P點時，圓環中產生的焦耳熱為mgh+mv2

Answer 1

【答案】AC

【解析】

根據楞次定律判斷感應電流的方向；可根據假設法判斷磁鐵下落到某高度時速度不可能為零；根據牛頓第二定律分別為磁鐵和圓環列方程求解圓環對地面的壓力；根據能量關系求解焦耳熱。

磁鐵下落時，根據楞次定律可得，俯視看，圓環中感應電流沿逆時針方向，選項A正確；永磁體下落的整個過程，開始時速度增加，產生感應電流增加，磁鐵受到向上的安培力變大，磁鐵的加速度減小，根據楞次定律可知“阻礙”不是“阻止”，即磁鐵的速度不可能減到零，否則安培力就是零，物體還會向下運動，選項B錯誤；永磁體運動到P點時，根據牛頓第二定律：mg-F安=ma；對圓環：Mg+F安=N，則N=Mg+mg－ma，由牛頓第三定律可知圓環對桌面的壓力大小為Mg+mg－ma，選項C正確；由能量守恒定律可得，永磁體運動到P點時，圓環中產生的焦耳熱為mgh-mv2，選項D錯誤；故選AC.