淺析磁鐵在無限長豎直鋼管中的運動狀態

摘要：本文以物理問題“磁鐵在無限長豎直鋼管內的運動”，激發學生的學習興趣，用物理定律分析，定性分析出它的運動狀態，啟發學生的思維，使學生對學習內容有更深刻的理解。

關鍵詞：磁鐵無限長豎直鋼管運動狀態

一、引言

在普通物理教學過程中，遇到這樣的問題“讓一塊條形磁鐵順著一根很長的豎直鋼管下落。若忽略空氣阻力，磁鐵將何種運動”，一般的參考書上只給出簡單的答案：速度先增加，后保不變。筆者試分析其中的原因。

二、分析及結論

首先我們作這樣一個實驗（如圖1所示）。這種裝置可以觀察電磁感應現象，導體環A閉合的，B為一重物（起平衡作用），兩物用細桿連接，用豎直頂針支其中心點O，使A、B可繞點O在水平面內自由轉動。當用磁性很強的條形磁鐵插入環A中，觀察到環A會向后退。磁鐵插入的速度會影響環A后退的快慢，插入快后退的就快；插入的慢的后退的就慢。

由于作用力和反作用力的關系，可以得出磁鐵拔出時，會吸引導體環A，拔出快慢，也會引起相應的反應。

總結以上的分析，磁鐵在無限長豎直鋼管內的運動狀態是先加速直線運動，后勻速直線運動。

用以上的分析思路解決浙大研究生入學的一道試題就比較容易了。

一螺線管鉛直放置，通有直流電流，螺線管正上方有一重導電圓環，沿螺線管軸線下落，下落過程中圓環面恒保持水平。則圓環經圖中A、B、C三點的加速度大小為（）。

三、總結

在大學物理的教學過程中運用電磁感應定律、牛頓二、三定律，和同學們定性的分析問題，以有趣的物理實驗激發學生的學習興趣，啟發學生的思維，舉一反三，觸類旁通，使學生對學習內容有更深刻的理解。

參考文獻：

[1]劉克哲．物理學（第二版下卷）[M]．北京：高等教育出版社，1999．

[2]程守洙，江之永．普通物理學（第二冊）[M]．北京：高等教育出版社．

[3]吳為平，顏家壬．1978-1983全國招考研究生物理試題選解[M]．湖南科技出版社，1983．