Question

如圖所示，用一根長為L質(zhì)量不計(jì)的細(xì)桿與一個(gè)上弧長為、下弧長為d₀的金屬線框的中點(diǎn)聯(lián)結(jié)并懸掛于O點(diǎn)，懸點(diǎn)正下方存在一個(gè)上弧長為2l₀、下弧長為2d₀的方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)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(jìn)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(jìn)入磁場時(shí)感應(yīng)電流的方向?yàn)椋?i>a→b→c→d→a

B．金屬線框離開磁場時(shí)感應(yīng)電流的方向?yàn)椋?i>a→d→c→b→a

C．金屬線框dc邊進(jìn)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(nèi)做簡諧運(yùn)動(dòng)

 

Answer 1

D

金屬線框進(jìn)入磁場時(shí)，由于電磁感應(yīng)，產(chǎn)生電流，根據(jù)楞次定律判斷電流的方向?yàn)椋?br />a→b→c→d→a。金屬線框離開磁場時(shí)由于電磁感應(yīng)，產(chǎn)生電流，根據(jù)楞次定律判斷電流的方向?yàn)?i>a→d→c→b→a。根據(jù)能量轉(zhuǎn)化和守恒，可知，金屬線框dc邊進(jìn)入磁場與ab邊離開磁場的速度大小不相等。如此往復(fù)擺動(dòng)，最終金屬線框在勻強(qiáng)磁場內(nèi)擺動(dòng)，由于d₀《L，單擺做簡諧運(yùn)動(dòng)的條件是擺角小于等于10度，故最終在磁場內(nèi)做簡諧運(yùn)動(dòng)