Question

如圖2-1-20所示，用一根長(zhǎng)為L(zhǎng)質(zhì)量不計(jì)的細(xì)桿與一個(gè)上弧長(zhǎng)為l₀、下弧長(zhǎng)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(zhǎng)為2l₀、下弧長(zhǎng)為2d₀的方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，且d₀L,先將線框拉開(kāi)到如圖2-1-23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(shuō)法正確的是(    )

圖2-1-20

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(kāi)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(kāi)磁場(chǎng)的速度大小總是相等

D.金屬線框最終將在磁場(chǎng)內(nèi)做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)

Answer 1

D  解析：線框在進(jìn)入磁場(chǎng)過(guò)程中由楞次定律可判得電流方向?yàn)閍→d→c→b→a，而擺出磁場(chǎng)過(guò)程中同樣由楞次定律可判得電流方向?yàn)閍→b→c→d→a，所以A、B項(xiàng)均錯(cuò)誤.因?yàn)榫�框在進(jìn)入和離開(kāi)磁場(chǎng)過(guò)程中，線圈中產(chǎn)生了感應(yīng)電流，通過(guò)電阻發(fā)出了熱量，而動(dòng)能會(huì)逐漸減少，所以速度會(huì)逐漸減小，所以C項(xiàng)錯(cuò)誤.線框最終在磁場(chǎng)中的擺動(dòng)過(guò)程中，由于磁通量不再發(fā)生變化，回路中不再產(chǎn)生感應(yīng)電流，沒(méi)有熱能的產(chǎn)生，只有機(jī)械能的轉(zhuǎn)化與守恒，所以線框最終會(huì)在磁場(chǎng)中做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，則D項(xiàng)正確.