Question

如图所示，质量为m的铜质小闭合线圈静置于粗糙水平桌面上。当一个竖直放置的条形磁铁贴近线圈，沿线圈中线由左至右从线圈正上方等高、快速经过时，线圈始终保持不动。则关于线圈在此过程中受到的支持力N和摩擦力f的情况，以下判断正确的是（    ）

A．N先大于mg ，后小于mg

B．N一直大于mg

C．f先向左，后向右

D．f一直向左

Answer 1

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试题分析：当磁铁靠近线圈时和远离线圈时，穿过线圈的磁通量发生变化，线圈中产生感应电流，线圈受到安培力作用，根据楞次定律，安培力总是阻碍导体与磁体间的相对运动，分析线圈受到的安培力方向，再分析支持力N和摩擦力f的情。当磁铁靠近线圈时，穿过线圈的磁通量增加，线圈中产生感应电流，线圈受到磁铁的安培力作用，根据楞次定律和左手定则可知，线圈受到的安培力斜向右下方，则线圈对桌面的压力增大，即N大于mg．线圈相对桌面有向右运动趋势，受到桌面向左的静摩擦力；当磁铁远离线圈时，穿过线圈的磁通量减小，线圈中产生感应电流，线圈受到磁铁的安培力作用，根据楞次定律可知和左手定则，线圈受到的安培力斜向右上方，则线圈对桌面的压力减小，即N小于mg，线圈相对桌面仍有向右运动趋势，受到桌面向左的静摩擦力，故A、D正确，B、C错误。本题应用楞次定律的第二种表述判断，“来拒去留”，也可以运用楞次定律、左手定则、安培则进行判断。