一根磁铁棒让一根磁铁棒顺着一根竖直放置的铜管空间下落,设铜管足够长,试说明即使空气的阻力可以忽略不计,铁棒最终也将达到一

来源：学生作业帮编辑：作业帮分类：物理作业时间：2024/05/12 15:01:11

一根磁铁棒
让一根磁铁棒顺着一根竖直放置的铜管空间下落,设铜管足够长,试说明即使空气的阻力可以忽略不计,铁棒最终也将达到一个恒定速率下降.

我想这个问题可以用两种方式解决,一是定性分析,二是严格的数学推证,由这个题目推断,楼主应该是高中生吧,那么我觉得定性分析就足够了,如下——
首先无限长铜管可视为无数个闭合线圈叠加而成的,磁铁在其中自由下落,这是基本的物理模型,抽象题目完毕.
那么,根据楞次定律,通过闭合线圈的磁铁势必会导致线圈产生感应电流,感应电流产生的磁场一定是阻碍磁通量变化的,宏观的表现就是阻碍磁铁的下落,也就是说感应电流产生的磁场对磁铁的作用力F是向上的,然后,由于感应电流的大小与感应电动势的高低成一次正比关系（理想状态下）,感应电动势的大小又与磁通量变化率成一次正比关系,那么我们可知,磁体下落的越快,磁通量变化率越高,感应电动势越高,感应电流越大,感应电流产生的磁场强度越高,感生磁场对下落中的磁铁的作用力F越高,当F
再问：有感应电流的话，是怎么流的？
再答：这位同学，别嫌我啰嗦哈，我们的目的是彻底弄清这个问题。我们认为感应电流的出现源于磁通量的变化，“感应电流的大小与磁通量变化率的大小成正比”。于是想要知道感应电流的方向，就要知道磁通量的变化情况，于是我们必须知道磁铁的极性以及运动情况，现在我们知道了磁体由上而下的运动过程，但是还少一个磁体的极性条件。假设，磁铁下端为N极，它的外部磁场方向是从N极出发至S极的平滑曲线的切线方向，于是我们可知，抽象出来的闭合铜线圈的磁通量是向下的，而且磁铁是由上而下靠近，那么闭合线圈的磁通量变化情况是向下、增大。那么我们根据楞次定律，得知感应电流产生的感生磁场（由于线圈的磁通量发生变化，它会产生感应电流，这股感应电流也会产生它自己的磁场，这个磁场哦我们把它叫做感生磁场）与原磁体的磁场必定相斥，也就是这个线圈会产生上端为N极的磁场，以此阻碍磁体向下运动所导致的向下的磁通量增大这一状况。那么现在我们有了线圈中感应电流所产生的磁场的方向，及上端为N极，再由右手螺旋定则，也即安培定则：“用右手握住通电螺线管，使四指弯曲与电流方向一致，那么大拇指所指的那一端是通电螺线管的N极。”我们就可以得出抽象出来的闭合铜线圈中的感应电流方向，具体过程如下—— 伸出右手，拇指向上(因为线圈的干生磁场N极在上)，其余四指弯曲，他们的弯曲方向就是感应电流的方向。如图：这是由上而下的磁铁下端为N极的情况，如果磁铁的下端为S极，判断过程一样，运用的知识也一样，你可以自己试着分析一下。这个过程，用到的知识点主要有：1。楞次定律 2。安培定则。不懂再问。

一足够长的铜管竖直放置，将一截面与铜管的内截面相同、质量为m的永久磁铁块由管上端口放人管内，不考虑磁铁与铜管间的摩擦，磁有三根涂有白色油漆的金属棒,一根铁棒,一根铜棒,一根磁铁棒,如何分辨他们（2013•昌平区二模）物理课上，老师做了一个“神奇”的实验：将1米长的铜管竖直放置，一磁性很强的磁铁从上管口由静止释放铁屑盒的上方有一根铁棒,把一根条形磁铁靠近铁棒的上方这个实验中磁铁和铁棒成什极? 两根相同的棒,一根是铁棒,一根是条形磁铁,在没有其他任何工具的情况下怎么辨别它们是否有磁性? 力的作用是相互的】如图,一根条形磁铁靠近一根用细线悬挂起的铁棒,磁铁还没有与铁棒接触一条形磁铁水平放置,N极向左,S极向右,在其上方有一根可以自由一点的通电指直导线,平行于条形磁铁, 有块磁铁吸着一根小铁棒,通电线圈在小铁棒上运动,请问老师线圈在铁棒上运动是不是受到磁铁的磁场的合力放在条形磁铁南极附近的一根铁棒被磁化后,靠近磁铁南极的一端是磁北极一根钢条接近小磁铁，小磁铁的N极被吸向钢条；这一现象说明钢条原来（　　）一根1m长的铜管,外直径10厘米,壁厚1厘米,每立方厘米铜重7.8g,这个铜管重多少千克? 如图所示，将一根条形磁铁从上方靠近铁棒（并不接触铁棒），这时铁棒吸引铁屑，把条形磁铁移开后（　　）