如圖所示,一閉合金屬圓環(huán)用絕緣細線掛于O點,將圓環(huán)拉離平衡位置并釋放,圓環(huán)擺動過程中經(jīng)過有界的水平勻強磁場區(qū)域,A,B為該磁場的豎直邊界,若不計空氣阻力,則
A.圓環(huán)向右穿過磁場后,還能擺至原來的高度.
B.在進入和離開磁場時,圓環(huán)中均有感應電流
C.圓環(huán)進入磁場后離平衡位置越近速度越大,感應電流也越大
D.圓環(huán)最終將靜止在平衡位置.
正確解答:如上圖所示,當圓環(huán)從1位置開始下落,進入磁場時(即2和3位置),由于圓環(huán)內(nèi)磁通量發(fā)生變化,所以有感應電流產(chǎn)生.同時,金屬圓環(huán)本身有內(nèi)阻,必然有能量的轉化,即有能量的損失.因此圓環(huán)不會擺到4位置.隨著圓環(huán)進出磁場,其能量逐漸減少圓環(huán)擺動的振幅越來越。攬A環(huán)只在勻強磁場中擺動時,如下圖所示.圓環(huán)內(nèi)無磁通量的變化,無感應電流產(chǎn)生,無機械能向電能的轉化.題意中不存在空氣阻力,擺線的拉力垂直于圓環(huán)的速度方向,拉力對圓環(huán)不做功,所以系統(tǒng)的能量守恒,所以圓環(huán)將在AB間來回擺動. 小結:電磁感應現(xiàn)象產(chǎn)生的條件是穿過線圈所包圍的平面內(nèi)的磁通量發(fā)生只有回路中有ΔΦ≠0,即當面積S一定時,ΔB≠0,才會有感應電動勢,才有感應電流的存在.可見,在分析物理問題時,要嚴格按照物理規(guī)律成立的條件辦事. |
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A、圓環(huán)向右穿過磁場后,不能擺至原高度 | B、在進入和離開磁場時,圓環(huán)中感應電流方向相同 | C、圓環(huán)進入磁場后,感應電流方向不變 | D、圓環(huán)最終停止在最低點 |
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