Question

【題目】如圖所示，一閉合的小金屬環(huán)用一根絕緣細桿掛在固定點O處，使金屬圓環(huán)在豎直線OO′的兩側(cè)來回擺動的過程中穿過水平方向的有界勻強磁場區(qū)域，若懸點摩擦和空氣阻力均不計．則（ ）

A.金屬環(huán)每次進入磁場區(qū)都有感應(yīng)電流，而離開磁場區(qū)沒有感應(yīng)電流
B.金屬環(huán)進入磁場區(qū)域后越靠近OO′線時速度越大，而且產(chǎn)生的感應(yīng)電流越大
C.金屬環(huán)開始擺動后，擺角會越來越小，擺角小到某一值后不再減小
D.金屬環(huán)在擺動一段時間后將停在最低點

Answer 1

【答案】C
【解析】解：A、當(dāng)金屬環(huán)進入或離開磁場區(qū)域時磁通量發(fā)生變化，會產(chǎn)生電流，故A錯誤．
B、金屬環(huán)進入磁場后，由于沒有磁通量的變化，因而圓環(huán)中沒有感應(yīng)電流，不受磁場力作用，只在重力作用下，離平衡位置越近，則速度越大，故B錯誤．
C、由于從左側(cè)擺到右側(cè)的過程中，線框中磁通量發(fā)生變化，因而產(chǎn)生感應(yīng)電流，由于電阻的存在，線框中將產(chǎn)生焦耳熱，根據(jù)能量守恒知線框的機械能將不守恒，故在左側(cè)線框的高度將高于起始時右側(cè)的高度，所以擺角會越來越小，當(dāng)完全在磁場中來回擺動時，則沒有感應(yīng)電流，圓環(huán)最后的運動狀態(tài)為在磁場區(qū)域來回擺動，故C正確．
D、圓環(huán)最后的運動狀態(tài)為在磁場區(qū)域來回擺動，機械能守恒，金屬環(huán)在擺動過程中，機械能不可能將完全轉(zhuǎn)化為環(huán)中的電能，故D錯誤；
故選：C．
【考點精析】根據(jù)題目的已知條件，利用楞次定律的相關(guān)知識可以得到問題的答案，需要掌握楞次定律適用于一般情況的感應(yīng)電流方向的判定，而右手定則只適用于導(dǎo)線切割磁感線運動的情況，此種情況用右手定則判定比用楞次定律判定簡便．