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l0、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，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．金屬線框最終將在有界磁場中做往復運動

Answer 1

【答案】D

【解析】

試題分析：金屬線框進入磁場時，線圈的有效面積增大，磁通量增大，因此產生感應電流，根據楞次定律判斷電流的方向為 a→d→c→b→a，故A錯誤；金屬線框離開磁場時，線圈的有效面積減小，磁通量減小，因此產生感應電流，根據楞次定律判斷電流的方向為a→b→c→d→a，故B錯誤．根據能量轉化和守恒，線圈每次經過邊界時都會有熱量產生，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．故C錯誤；當線框不在穿出磁場時，也就沒有能量損失，將會如此往復擺動，故最終在磁場內做簡諧運動，故D正確．所以D正確，ABC錯誤。