题目
一金属圆环水平固定放置,现将一竖直的条形磁铁,在圆环上方沿圆环轴线从静止开始释放,在条形磁铁穿过圆环的过程中,条形磁铁与圆环A. 始终相互吸引B. 始终相互排斥C. 先相互吸引,后相互排斥D. 先相互排斥,后相互吸引
一金属圆环水平固定放置,现将一竖直的条形磁铁,在圆环上方沿圆环轴线从静止开始释放,在条形磁铁穿过圆环的过程中,条形磁铁与圆环
A. 始终相互吸引
B. 始终相互排斥
C. 先相互吸引,后相互排斥
D. 先相互排斥,后相互吸引
题目解答
答案
D. 先相互排斥,后相互吸引
解析
步骤 1:磁铁下落时的磁场变化
当条形磁铁从静止开始下落时,它穿过圆环,导致圆环中的磁通量发生变化。根据法拉第电磁感应定律,变化的磁通量会在圆环中产生感应电流。
步骤 2:感应电流的方向
根据楞次定律,感应电流的方向会使得它产生的磁场阻碍磁铁的运动。当磁铁靠近圆环时,感应电流产生的磁场方向与磁铁的磁场方向相反,从而产生排斥力。当磁铁远离圆环时,感应电流产生的磁场方向与磁铁的磁场方向相同,从而产生吸引力。
步骤 3:磁铁与圆环的相互作用
因此,在磁铁靠近圆环时,圆环对磁铁产生排斥力;在磁铁远离圆环时,圆环对磁铁产生吸引力。这表明磁铁与圆环之间的相互作用力是先排斥后吸引。
当条形磁铁从静止开始下落时,它穿过圆环,导致圆环中的磁通量发生变化。根据法拉第电磁感应定律,变化的磁通量会在圆环中产生感应电流。
步骤 2:感应电流的方向
根据楞次定律,感应电流的方向会使得它产生的磁场阻碍磁铁的运动。当磁铁靠近圆环时,感应电流产生的磁场方向与磁铁的磁场方向相反,从而产生排斥力。当磁铁远离圆环时,感应电流产生的磁场方向与磁铁的磁场方向相同,从而产生吸引力。
步骤 3:磁铁与圆环的相互作用
因此,在磁铁靠近圆环时,圆环对磁铁产生排斥力;在磁铁远离圆环时,圆环对磁铁产生吸引力。这表明磁铁与圆环之间的相互作用力是先排斥后吸引。