Question

【題目】如圖所示，用一根長為L、質(zhì)量不計(jì)的細(xì)桿與一個(gè)上弧長為l0、下弧長為d0的金屬線框的中點(diǎn)聯(lián)結(jié)并懸掛于O點(diǎn)，懸點(diǎn)正下方存在一個(gè)上弧長為2l0、下弧長為2d0的方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，且，先將線框拉開到如圖所示位置，松手后讓線框進(jìn)入磁場(chǎng)，忽略空氣阻力和摩擦．下列說法正確的是（ ）

A．金屬線框進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)感應(yīng)電流的方向?yàn)閍→b→c→d→a

B．金屬線框離開磁場(chǎng)時(shí)感應(yīng)電流的方向?yàn)閍→d→c→b→a

C．金屬線框dc邊進(jìn)入磁場(chǎng)與ab邊離開磁場(chǎng)的速度大小總是相等

D．金屬線框最終將在有界磁場(chǎng)中做往復(fù)運(yùn)動(dòng)

Answer 1

【答案】D

【解析】

試題分析：金屬線框進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)，線圈的有效面積增大，磁通量增大，因此產(chǎn)生感應(yīng)電流，根據(jù)楞次定律判斷電流的方向?yàn)?a→d→c→b→a，故A錯(cuò)誤；金屬線框離開磁場(chǎng)時(shí)，線圈的有效面積減小，磁通量減小，因此產(chǎn)生感應(yīng)電流，根據(jù)楞次定律判斷電流的方向?yàn)閍→b→c→d→a，故B錯(cuò)誤．根據(jù)能量轉(zhuǎn)化和守恒，線圈每次經(jīng)過邊界時(shí)都會(huì)有熱量產(chǎn)生，消耗機(jī)械能，故可知金屬線框 dc邊進(jìn)入磁場(chǎng)與ab邊離開磁場(chǎng)的速度大小不相等．故C錯(cuò)誤；當(dāng)線框不在穿出磁場(chǎng)時(shí)，也就沒有能量損失，將會(huì)如此往復(fù)擺動(dòng)，故最終在磁場(chǎng)內(nèi)做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，故D正確．所以D正確，ABC錯(cuò)誤。