Question

【題目】在豎直平面內(nèi)固定一根水平長(zhǎng)直導(dǎo)線(xiàn)，導(dǎo)線(xiàn)中通以如圖4所示方向的恒定電流.在其正上方(略靠后)由靜止釋放一個(gè)閉合圓形導(dǎo)線(xiàn)框.已知導(dǎo)線(xiàn)框在下落過(guò)程中始終保持框平面沿豎直方向.在框由實(shí)線(xiàn)位置下落到虛線(xiàn)位置的過(guò)程中( )

A.導(dǎo)線(xiàn)框中感應(yīng)電流方向依次為：順時(shí)針→逆時(shí)針→順時(shí)針

B.導(dǎo)線(xiàn)框的磁通量為零時(shí)，感應(yīng)電流也為零

C.導(dǎo)線(xiàn)框所受安培力的合力方向依次為：向上→向下→向上

D.導(dǎo)線(xiàn)框產(chǎn)生的焦耳熱等于下落過(guò)程中框損失的重力勢(shì)能

Answer 1

【答案】A

【解析】根據(jù)安培定則，通電直導(dǎo)線(xiàn)的磁場(chǎng)在上方向外，下方向里；離導(dǎo)線(xiàn)近的地方磁感應(yīng)強(qiáng)度大，離導(dǎo)線(xiàn)遠(yuǎn)的地方磁感應(yīng)強(qiáng)度小.線(xiàn)框從上向下靠近導(dǎo)線(xiàn)的過(guò)程，向外的磁感應(yīng)強(qiáng)度增加，根據(jù)楞次定律，線(xiàn)框中產(chǎn)生順時(shí)針?lè)较虻碾娏�；穿越�?dǎo)線(xiàn)時(shí)，上方向外的磁場(chǎng)和下方向里的磁場(chǎng)疊加，先是向外的磁通量減小，之后變成向里的磁通量，并逐漸增大，直至最大；根據(jù)楞次定律，線(xiàn)框中產(chǎn)生逆時(shí)針?lè)较虻碾娏?向里的磁通量變成最大后，繼續(xù)向下運(yùn)動(dòng)，向里的磁通量又逐漸減小，這時(shí)的電流新方向又變成了順時(shí)針.故A正確；根據(jù)A中的分析，穿越導(dǎo)線(xiàn)時(shí)，上方向外的磁場(chǎng)和下方向里的磁場(chǎng)疊加，先是向外的磁通量減小，一直減小到0，之后變成向里的磁通量，并逐漸增大.這一過(guò)程是連續(xù)的，始終有感應(yīng)電流存在，不是0，故B錯(cuò)誤；根據(jù)楞次定律，感應(yīng)電流始終阻礙導(dǎo)線(xiàn)框相對(duì)磁場(chǎng)的運(yùn)動(dòng)，故受安培力的方向始終向上，故C錯(cuò)誤；根據(jù)能量守恒定律，導(dǎo)線(xiàn)框產(chǎn)生的焦耳熱等于下落過(guò)程中框損失的重力勢(shì)能與增加動(dòng)能之差，故D錯(cuò)誤.