Question

8．在科技館中�？吹竭@樣的表演：一根長(zhǎng)1m左右的空心鋁管豎直放置（圖甲），把一枚磁場(chǎng)很強(qiáng)的小圓柱型永磁體從鋁管上端放入管口，圓柱直徑略小于鋁管的內(nèi)徑，小圓柱從上端管口放入管中后，小圓柱在管內(nèi)運(yùn)動(dòng)時(shí)，沒有跟鋁管內(nèi)壁發(fā)生摩擦，設(shè)小圓柱自由落下1.25m左右的時(shí)間為t₁，如果換用一條長(zhǎng)度相同但有裂縫的鋁管（圖乙），小圓柱在鋁管中的下落的時(shí)間為t₂，g=10m/s²，則下列關(guān)于小圓柱在兩管中下落時(shí)間的說法中正確的是（　　）

• A． t₁=t₂=0.5s
• B． t₂大于0.5s
• C． t₁大于0.5s
• D． t₂小于0.5s

Answer 1

分析 強(qiáng)磁鐵通過有裂縫鋁管時(shí)，不會(huì)發(fā)生電磁感應(yīng)現(xiàn)象，下落時(shí)間為自由落體的時(shí)間；
強(qiáng)磁鐵通過完整鋁管時(shí)，導(dǎo)致鋁管的磁通量發(fā)生變化，從而產(chǎn)生感應(yīng)電流，出現(xiàn)感應(yīng)磁場(chǎng)要阻礙原磁場(chǎng)的變化，導(dǎo)致強(qiáng)磁鐵受到一定阻力，下落時(shí)間比自由落體的時(shí)間要長(zhǎng)．

解答 解：圓柱形強(qiáng)磁在下落中會(huì)使金屬導(dǎo)體產(chǎn)生感應(yīng)電流，根據(jù)楞次定律可以知道會(huì)使磁體的下落變慢，而有裂縫的鋁管，則不會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流，不會(huì)受到阻力做用，則小球在其中做自由落體運(yùn)動(dòng)，則時(shí)間為：t₂=$\sqrt{\frac{2h}{g}}$=$\sqrt{\frac{2×1.25}{10}}$=0.5s，則t₁＞t₂=0.5s，故選項(xiàng)C正確．
故選：C．

點(diǎn)評(píng) 本題應(yīng)注意在發(fā)生電磁感應(yīng)時(shí)，由于安培力的作用而消耗了機(jī)械能產(chǎn)生了電能，故磁體受到的一定為阻力．