Question

19．如圖所示，磁場(chǎng)方向垂直于紙面，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小在豎直方向均勻分布，水平方向非均勻分布．一鋼制圓環(huán)用絕緣細(xì)線懸掛于O點(diǎn)．將圓環(huán)拉至位置a后無初速度釋放，圓環(huán)擺到右側(cè)最高點(diǎn)b，不計(jì)空氣阻力．在圓環(huán)從a擺向b的過程中（　　）

• A． 感應(yīng)電流方向先是逆時(shí)針方向，再順時(shí)針方向，后逆時(shí)針方向
• B． 感應(yīng)電流的大小是先增大再減小
• C． 如果銅環(huán)的電阻足夠小，b點(diǎn)與a點(diǎn)的高度差也足夠小
• D． 安培力方向始終沿水平方向

Answer 1

分析 本題由楞次定律可得出電流的方向，重點(diǎn)在于弄清何時(shí)產(chǎn)生電磁感應(yīng)，以及磁通量是如何變化的；
由法拉第電磁感應(yīng)定律可知，結(jié)合閉合電路歐姆定律，可知，感應(yīng)電流的大�。�
由左手定則判斷安培力的方向．

解答 解：A、先看感應(yīng)電流方向，鋼制圓環(huán)內(nèi)磁通量先向里并增大，鋼制圓環(huán)感應(yīng)電流的磁場(chǎng)向外，感應(yīng)電流為逆時(shí)針；
鋼制圓環(huán)越過最低點(diǎn)過程中，鋼制圓環(huán)內(nèi)磁通量向里的減小，向外的增大，所以鋼制圓環(huán)感應(yīng)電流的磁場(chǎng)向里，感應(yīng)電流為順時(shí)針；
越過最低點(diǎn)以后，鋼制圓環(huán)內(nèi)磁通量向外并減小，所以鋼制圓環(huán)感應(yīng)電流的磁場(chǎng)向外，感應(yīng)電流為逆時(shí)針，故A正確；
B、分析安培力方向，豎直時(shí)平衡的，故只有一個(gè)水平方向的安培力和重力作用，易知最低點(diǎn)不是速度最大的時(shí)候，從而無法對(duì)感應(yīng)電流的大小進(jìn)行判斷；故B錯(cuò)誤．
C、如果銅環(huán)的電阻較小，由Q=$\frac{{U}^{2}}{R}$t，消耗的內(nèi)能反而會(huì)增加，根據(jù)能量守恒定律可知，b點(diǎn)與a點(diǎn)的高度差會(huì)變大，故C錯(cuò)誤；
D、再看安培力方向，根據(jù)左手定則，因等效導(dǎo)線是沿豎直方向的，且兩邊的磁感應(yīng)強(qiáng)度不同，故合力方向始終沿水平方向，故D正確．
故選：AD．

點(diǎn)評(píng) 本題考查法拉第電磁感應(yīng)定律，安培力左手定則，力的合成等，難度較大．注意研究鋼制圓環(huán)在越過最低點(diǎn)過程中這一環(huán)節(jié)，如果丟掉這一環(huán)節(jié)，就會(huì)錯(cuò)選．