史金陽

磁力剎車是游樂場(chǎng)中過山車采用的一種新型剎車裝置，工作效應(yīng)比靠摩擦力剎車更穩(wěn)定。磁力剎車靠的是“同性相斥、異性相吸”的磁力嗎？答案是否定的。讓我們一起動(dòng)手制作一個(gè)簡(jiǎn)易裝置，模擬磁力剎車的工作過程，學(xué)習(xí)什么是磁力剎車吧！

實(shí)驗(yàn)材料

帶吊環(huán)的磁鐵、鋁片、鐵片、棉線

實(shí)驗(yàn)步驟

實(shí)驗(yàn)步驟

實(shí)驗(yàn)原理

磁力剎車是楞次定律的眾多應(yīng)用之一。楞次定律可以理解為導(dǎo)體內(nèi)部產(chǎn)生的感應(yīng)電流總是阻礙外在磁場(chǎng)的變化。通俗地講，即導(dǎo)體總是維持自身所處磁場(chǎng)不發(fā)生劇烈變化。

根據(jù)生活經(jīng)驗(yàn)，越靠近磁鐵，磁場(chǎng)越強(qiáng)；越遠(yuǎn)離磁鐵，磁場(chǎng)越弱。實(shí)驗(yàn)中，當(dāng)磁鐵靠近鋁片時(shí)，鋁片感受到的磁場(chǎng)是逐漸增強(qiáng)的。根據(jù)楞次定律，鋁片內(nèi)部就會(huì)產(chǎn)生阻礙磁場(chǎng)增強(qiáng)的電流，而這個(gè)電流又會(huì)產(chǎn)生與當(dāng)前磁鐵相抗衡的磁場(chǎng)，從而延緩磁鐵的靠近，減緩自身所處磁場(chǎng)的變化速度；宏觀上，產(chǎn)生了對(duì)抗磁鐵靠近的力。

反之，當(dāng)磁鐵遠(yuǎn)離鋁片時(shí)，鋁片所處磁場(chǎng)減小，鋁片內(nèi)部會(huì)產(chǎn)生阻礙磁場(chǎng)減弱的電流；在宏觀上，產(chǎn)生阻止磁鐵遠(yuǎn)離的力。

這種現(xiàn)象，我們可以歸納為簡(jiǎn)單的四個(gè)字：來拒去留。

如圖所示，磁鐵在鋁片附近徘徊時(shí)，磁鐵總是受到一個(gè)阻礙它運(yùn)動(dòng)的力（來時(shí)不讓來，走時(shí)不讓走），使它的速度逐漸降低，最終到達(dá)靜止?fàn)顟B(tài)，周圍空間的磁場(chǎng)也不再發(fā)生明顯變化。