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精英家教网如图所示,铝质的圆筒形管竖直立在水平桌面上,一条形磁铁从铝管的正上方由静止开始下落,然后从管内下落到水平桌面上.已知磁铁下落过程中不与管壁接触,不计空气阻力,下列判断正确的是(  )
A、磁铁在整个下落过程中做自由落体运动B、磁铁在管内下落过程中机械能守恒C、磁铁在管内下落过程中,铝管对桌面的压力大于铝管的重力D、磁铁在下落过程中动能的增加量小于其重力势能的减少量
分析:条形磁铁通过铝管时,导致铝管的磁通量发生变化,从而产生感应电流,产生的感应磁场阻碍原磁场磁通量的变化,导致条形磁铁受到一定阻力,因而机械能不守恒;根据楞次定律得出铝管对桌面的压力大于铝管的重力.
解答:解:A、B磁铁在铝管中运动的过程中,铝管的磁通量发生变化,产生感应电流,磁铁受到向上的安培力的阻碍,铝管中产生热能,所以磁铁的机械能不守恒,磁铁做的是非自由落体运动,故A、B错误.
C、磁铁在整个下落过程中,由楞次定律:来拒去留,可知,铝管受到的安培力向下,则铝管对桌面的压力大于铝管的重力,故C正确;
D、磁铁在整个下落过程中,除重力做功外,还有安培力做负功,导致减小的重力势能,部分转化动能外,还有产生内能.所以根据能量转化和守恒定律可知:磁铁在下落过程中动能的增加量小于其重力势能的减少量.故D正确;
故选:CD
点评:对于楞次定律可这样来理解安培力:来拒去留,当强磁铁过来时,就拒绝它;当离开时就挽留它.并涉及机械能守恒的条件,同时考查能量守恒关系.
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A、磁铁在整个下落过程中做自由落体运动B、磁铁在管内下落过程中,管中无感应电流产生C、磁铁在管内下落过程中,铝管对桌面的压力大于铝管的重力D、磁铁在下落过程中动能的增加量大于其重力势能的减少量

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A.磁铁在整个下落过程中机械能守恒                                                              

B.磁铁在整个下落过程中动能的增加量小于重力势能的减少量

C.磁铁在整个下落过程中做自由落体运动

D.磁铁在整个下落过程中,铝管对桌面的压力小于铝管的重力

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A.磁铁在整个下落过程中机械能守恒

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C.磁铁在整个下落过程中做自由落体运动

D.磁铁在整个下落过程中,铝管对桌面的压力小于铝管的重力

 

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