Question

4．如圖所示，abcd是一閉合的小金屬線框，用一根絕緣的細桿掛在固定點O，使金屬線框在豎直平面內(nèi)來回擺動的過程穿過水平方向的勻強磁場區(qū)域，磁感線方向跟線框平面垂直，若懸點摩擦和空氣阻力不計，則（　�。�

• A． 線框進入或離開磁場區(qū)域時，都產(chǎn)生感應(yīng)電流，而且電流的方向相反
• B． 線框進入磁場區(qū)域后，越靠近OO′線時速度越大，因而產(chǎn)生的感應(yīng)電流也越大
• C． 線框開始擺動后，擺角會越來越小，擺角小到某一值后將不再減小
• D． 線框擺動過程中，機械能完全轉(zhuǎn)化為線框電路中的電能

Answer 1

分析 根據(jù)楞次定律進行判斷感應(yīng)電流的方向．當穿過線框的磁通量不變，沒有感應(yīng)電流產(chǎn)生．產(chǎn)生感應(yīng)電流時，機械能會轉(zhuǎn)化為線框電路中的電能．根據(jù)楞次定律和能量守恒定律分析．

解答 解：A、當金屬環(huán)進入或離開磁場區(qū)域時磁通量發(fā)生變化，會產(chǎn)生電流．環(huán)進入和離開磁場區(qū)域，磁通量分別是增大和減小，根據(jù)楞次定律可知感應(yīng)電流的方向相反，故A正確．
B、金屬環(huán)進入磁場后，由于沒有磁通量的變化，因而圓環(huán)中沒有感應(yīng)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(cè)擺到右側(cè)的過程中，線框中磁通量發(fā)生變化，因而產(chǎn)生感應(yīng)電流，由于電阻的存在，線框中將產(chǎn)生焦耳熱，根據(jù)能量守恒知線框的機械能將不守恒，故在左側(cè)線框的高度將高于起始時右側(cè)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(yīng)電流，圓環(huán)最后的運動狀態(tài)為在磁場區(qū)域來回擺動，故C正確．
D、圓環(huán)最后的運動狀態(tài)為在磁場區(qū)域來回擺動，機械能守恒，所以金屬環(huán)在擺動過程中，只有一部分機械能轉(zhuǎn)化為環(huán)中的電能，故D錯誤
故選：AC

點評 本題考查楞次定律的應(yīng)用和能量守恒相合．注意楞次定律判斷感應(yīng)電流方向的過程，先確認原磁場方向，再判斷磁通量的變化，感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場總是阻礙原磁通量的變化．