Question

【題目】如圖所示，用一根長為L、質量不計的細桿與一個上弧長為，下弧長為的金屬線框的中點連接并懸掛于O點，懸點正下方存在一個上弧長為下弧長為的方向垂直紙面向里的勻強磁場，且遠小于L。先將線框拉開到如圖所示位置，松手后讓線框進入磁場，忽略空氣阻力和摩擦。下列說法正確的是（ ）

A.金屬線框從右側進入磁場時感應電流的方向為：a→b→c→d→a

B.金屬線框從左側進入磁場時感應電流的方向為：a→b→c→d→a

C.金屬線框dc邊進入磁場與ab邊離開磁場的速度大小總是相等

D.金屬線框最終將在磁場內做簡諧運動

Answer 1

【答案】D

【解析】

A．金屬線框從右側進入磁場時，由于電磁感應，產生電流，根據楞次定律判斷電流的方向為a→d→c→b→a，故A錯誤。

B．金屬線框左側進入磁場時由于電磁感應，產生電流，根據楞次定律判斷電流的方向為a→d→c→b→a，故B錯誤。

CD．根據能量轉化和守恒，線圈每次經過邊界時都會消耗機械能，故可知，金屬線框dc邊進入磁場與ab邊離開磁場的速度大小不相等。如此往復擺動，最終金屬線框在勻強磁場內擺動，由于遠小于L，單擺做簡諧運動的條件是擺角小于等于10°，故最終在磁場內做簡諧運動，故Ｃ錯誤，D正確。

故選D。