Question

如圖，銅質金屬環從條形磁鐵的正上方由靜止開始下落，在下落過程中，下列判斷中正確的是（ ）

A．銅環在下落過程中的機械能守恒
B．磁鐵對桌面的壓力始終大于其自身的重力
C．銅環的機械能先減小后增大
D．銅環在下落過程動能的增加量小于其重力勢能的減少量

Answer 1

【答案】分析：①銅質金屬環在下落到S極過程中：穿過銅圈的磁通量先增加后減小．②從S極到下落到磁鐵中點的過程中：穿過銅圈的磁通量增加．③從中點到落地的過程中：穿過銅圈的磁通量減小．所以在整個下落過程中，穿過銅圈的磁通量一直在變化，也就一直有感應電流產生．雖然機械能可以不守恒，但總能量一定是守恒的．
解答：解：A：在整個下落過程中，穿過銅圈的磁通量一直在變化，也就一直有感應電流產生，也就產生了一部分電熱，總能量就等于電熱加銅環的機械能，總能量守恒，所以機械能一定不守恒．故A錯誤．
B：①銅質金屬環在下落到S極過程中：穿過銅圈的磁通量先增加后減小．②從S極到下落到磁鐵中點的過程中：穿過銅圈的磁通量增加．③從中點到落地的過程中：穿過銅圈的磁通量減小．根據楞次定律：來拒去留，所以磁鐵對銅環的作用力有上有下，也就是磁鐵受到銅環的作用力有下有上，所以磁鐵對桌面的壓力不是始終大于其自身的重力．故B錯誤．
C：整個下落過程中，穿過銅圈的磁通量一直在變化，也就一直有感應電流產生，一直有電熱產生．又總能量就等于電熱加銅環的機械能，總能量守恒，電熱一直增加，所以銅環的機械能一直在減小．故C錯誤．
D：整個下落過程中，減少的是重力勢能，增加的是動能和電熱能（內能），由能量守恒：減少的重力勢能就等于增加的是動能和電熱能（內能），所以下落過程動能的增加量小于其重力勢能的減少量．故D正確．
故選：D
點評：此題要求會判斷在某個過程中磁通量的變化，判斷出磁通量的變化應用楞次定律即可．機械能可以不守恒，但總能量一定是守恒的，要找到能量都轉化去了哪里即可．