Question

【題目】如圖所示，一閉合的小金屬環用一根絕緣細桿掛在固定點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有界勻強磁場區域，若懸點摩擦和空氣阻力均不計．則（ ）

A.金屬環每次進入磁場區都有感應電流，而離開磁場區沒有感應電流
B.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
C.金屬環開始擺動后，擺角會越來越小，擺角小到某一值后不再減小
D.金屬環在擺動一段時間后將停在最低點

Answer 1

【答案】C
【解析】解：A、當金屬環進入或離開磁場區域時磁通量發生變化，會產生電流，故A錯誤．
B、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，只在重力作用下，離平衡位置越近，則速度越大，故B錯誤．
C、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，由于電阻的存在，線框中將產生焦耳熱，根據能量守恒知線框的機械能將不守恒，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，當完全在磁場中來回擺動時，則沒有感應電流，圓環最后的運動狀態為在磁場區域來回擺動，故C正確．
D、圓環最后的運動狀態為在磁場區域來回擺動，機械能守恒，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D錯誤；
故選：C．
【考點精析】根據題目的已知條件，利用楞次定律的相關知識可以得到問題的答案，需要掌握楞次定律適用于一般情況的感應電流方向的判定，而右手定則只適用于導線切割磁感線運動的情況，此種情況用右手定則判定比用楞次定律判定簡便．