Question

如圖，磁場垂直于紙面，磁感應(yīng)強度在豎直方向均勻分布，水平方向非均勻分布．一銅制圓環(huán)用絲線懸掛于O點，將圓環(huán)拉至位置a后無初速釋放，則（　�。�

A、圓環(huán)將到達與a等高的位置b

B、當圓環(huán)到達最低位置時速度最大

C、圓環(huán)在運動過程中所受的安培力方向始終與速度方向相反

D、在圓環(huán)到達最低位置前其中的電流方向已發(fā)生改變

Answer 1

分析：解答本題時應(yīng)根據(jù)磁通量變化，分析能否產(chǎn)生感應(yīng)電流，再分析機械能的變化；將圓環(huán)所受的安培力分解為水平和豎直兩個進行研究圓環(huán)所受的安培力與速度方向關(guān)系．由左手定則判斷安培力的方向．
圓環(huán)在非勻強磁場中運動時，穿過圓環(huán)的磁通量變化，產(chǎn)生感應(yīng)電流，機械能有損失，圓環(huán)到達的位置比a位置低；
圓環(huán)豎直方向所受的安培力抵消，水平方向非均勻分布，安培力的合力方向始終沿水平方向，當安培力的水平分力沿速度相反方向的分力與重力沿速度方向的分力相等時，速度最大，這個位置不在最低點；
在圓環(huán)到達最低位置前，根據(jù)磁通量的變化，分析感應(yīng)電流方向的變化．

解答：解：A、圓環(huán)在非勻強磁場中運動時，穿過圓環(huán)的磁通量變化，產(chǎn)生感應(yīng)電流，機械能有損失，則知圓環(huán)將到達的位置比位置a低．故A錯誤．
B、C、由于磁感應(yīng)強度在豎直方向均勻分布，根據(jù)左手定則可知，圓環(huán)豎直方向所受的安培力抵消，而水平方向非均勻分布，圓環(huán)左右兩邊的磁感應(yīng)強度不同，故合力方向始終沿水平方向，和速度方向會有一定夾角，當安培力的水平分力沿速度相反方向的分力與重力沿速度方向的分力相等時，速度最大，此位置不在最低點．故BC錯誤．
D、圓環(huán)內(nèi)磁通量先向里并增大，圓環(huán)感應(yīng)電流的磁場向外，感應(yīng)電流為逆時針；銅制圓環(huán)越過最低點過程中，銅制圓環(huán)內(nèi)磁通量向里的減小，向外增大，所以圓環(huán)感應(yīng)電流的磁場向里，感應(yīng)電流為順時針；越過最低點以后，銅制圓環(huán)內(nèi)磁通量向外并減小，所以圓環(huán)感應(yīng)電流的磁場向外，感應(yīng)電流為逆時針，故D正確．
故選D

點評：本題考查法拉第電磁感應(yīng)定律，安培力左手定則，力的合成等，難度較大．注意研究銅制圓環(huán)在越過最低點過程中這一環(huán)節(jié)，如果丟掉這一環(huán)節(jié)，A、B二者就會錯選B．