Question

2．如图所示，铜线圈水平固定在铁架台上，铜线圈的两端连接在电流传感器上，传感器与数据采集器相连，采集的数据可通过计算机处理，从而得到铜线圈中的电流随时间变化的图线．利用该装置探究条形磁铁从距铜线圈上端某一高度处由静止释放后，沿铜线圈轴线竖直向下穿过铜线圈的过程中产生的电磁感应现象．两次实验中分别得到了如图甲、乙所示的电流-时间图线．条形磁铁在竖直下落过程中始终保持直立姿态，且所受空气阻力可忽略不计．则下列说法中正确的是（　　）

• A． 两次实验条形磁铁穿过铜线圈的过程中，电流为零时，条形磁铁的速度一定为零
• B． 若两次实验条形磁铁的磁性强弱不同，其他实验条件均相同，则甲图对应实验条形磁铁的磁性比乙图对应实验条形磁铁的磁性强
• C． 若两次实验条形磁铁的磁性强弱不同，其他实验条件均相同，则甲图对应实验条形磁铁穿过铜线圈的过程中通过线圈的电量一定更多
• D． 无论图甲或图乙，条形磁铁在穿过线圈的过程中受线圈的磁场力都是向上的

Answer 1

分析 根据法拉第电磁感应定律，求得感应电流的大小，结合楞次定律的“来拒去留”可判定磁场力的方向，依据感应电流产生条件，及电量的综合表达式q=N$\frac{△∅}{R}$，即可一一求解．

解答 解：A、当电流为零时，说明磁通量不变，因此条形磁铁的速度不一定为零，也可能处于磁感线与线圈平行的位置，故A错误；
B、由上分析可知，若两次实验条形磁铁的磁性强弱不同，其他实验条件均相同，则甲图对应实验条形磁铁的磁性比乙图对应实验条形磁铁的磁性弱，故B错误；
C、根据电量的综合表达式q=$\overline{I}\\;t$△t=$\frac{N\frac{△∅}{△t}}{R}•△t$=N$\frac{△∅}{R}$，可知，当条形磁铁的磁性越强，即感应电流越大时，通过线圈的电量越多，故C错误；
D、根据楞次定律的“来拒去留”可知，条形磁铁穿过铜线圈的过程中所受的磁场力都是向上，故D正确；
故选：D．

点评 考查法拉第电磁感应定律与楞次定律的应用，掌握控制变量法的方法，理解楞次定律的“来拒去留”的含义，注意电量综合表达式q=N$\frac{△∅}{R}$的推导．