Question

一道物理题，不用计算的理论题，求高手解答，急!!!

如图所示，小磁铁以初速度v沿超导环轴线方向穿过圆环并继续运动，则以下说法中正确的是( ) A.小磁铁一直做减速运动，最终速度为零 B.小磁铁在换的左侧是减速运动，在环的右侧是加速运动，最终速度是v C.忽略电磁辐射，环中的电流先增大后减少，且方向相反 D.忽略电磁辐射，环中的电流先增大后减少，最终为零，但电流方向始终不变 追加:答案选B和D B项已基本明白，关键是D项为什么电流是先增大的。我认为感应电流变化与感应电动势有关，而这里根据E=△Φ/△t 和选项B中的在环左侧减速运动磁通量变化率应是减小的吧?所以请高手解答一下，谢谢了...... 最好说的详细一些，会有悬赏噢......

Answer 1

这里最好不要用磁通来解释，因为磁铁的磁场并不均匀，它的磁力线由N极发散出来又汇聚到S极，方向也是变化的，更何况磁铁的运动速度还在变化，这些因素都影响到delta
phi/delta
T。变量太多，难以判断磁通到底如何变化。所以，你碰到这种情况要放开思路，换一个方向来思考，那就是能量守恒。
做这种非计算题，物理图像要清楚。整个过程中能量如何变化?很明显，没有重力势能，也没有别的势能。磁铁的运动是动能，它在减速过程中动能在变化。减小的那些动能到哪儿去了呢?变成了电流。虽然超导体没有电阻，也就不会转化为热能。但是电子是有质量的，电子的运动会有动能。这样，整个过程就清楚了。磁铁的动能部分转化为电子的动能，同时由于动量守恒，磁铁最终必须恢复V的速度，所以电子的动能还得还给磁铁。答案就出来了。
其实题干还有小小的提示，你看CD选项都提到没有电磁辐射。电磁辐射是啥?能量啊。看到它你就要想到从能量的角度去考虑问题。