Question

【題目】如圖所示，一閉合的小金屬環用一根絕緣細杅掛在固定點O處，使金屬圓環在豎直線OO的兩側來回擺動的過程中穿過水平方向的勻強磁場區域，磁感線的方向和水平面垂直。若懸點摩擦和空氣阻力均不計，則（ ）

A. 金屬環進入磁場區域后越靠近OO線時速度越大，而且產生的感應電流越大

B. 金屬環每次進入和離開磁場區域都有感應屯流，而且感應電流的方向相反

C. 金屬環在擺動到停止過程中，機械能將全部轉化為環中的電能

D. 金屬環開始擺動后，擺角會越來越小，擺角小到某—值后不再減小

Answer 1

【答案】BD

【解析】金屬環進入磁場后，由于沒有磁通量的變化，因而圓環中沒有感應電流，不受磁場力作用，離平衡位置越近，則速度越大，故A錯誤。當金屬環進入或離開磁場區域時磁通量發生變化，都會產生感應電流。金屬環進入磁場時，磁通量增大，離開磁場時磁通量減小，根據楞次定律得知兩個過程感應電流的方向相反，故B正確。由于從左側擺到右側的過程中，線框中磁通量發生變化，因而產生感應電流，線框中將產生焦耳熱，根據能量守恒知線框的機械能不斷減少，故在左側線框的高度將高于起始時右側的高度，所以擺角會越來越小，當環完全在磁場中來回擺動時，磁通量不變，沒有感應電流，圓環的機械能守恒，擺角不變，在磁場區域來回擺動，故D正確。圓環最后的運動狀態為在磁場區域來回擺動，機械能守恒，則金屬環在擺動過程中，機械能不可能將完全轉化為環中的電能，故C錯誤；故選BD。