Question

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d₀的金屬線框的中點聯結并懸掛于O點，懸點正下方存在一個上弧長為2l₀、下弧長為2d₀的方向垂直紙面向里的勻強磁場，且d₀《L。先將線框拉開到如圖4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．金屬線框進入磁場時感應電流的方向為：a→b→c→d→a

B．金屬線框離開磁場時感應電流的方向為：a→d→c→b→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

D

金屬線框進入磁場時，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→b→c→d→a。金屬線框離開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。根據能量轉化和守恒，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d₀《L，單擺做簡諧運動的條件是擺角小于等于10度，故最終在磁場內做簡諧運動