Question

【題目】如圖，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d0L.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. 金屬線框最終將在磁場內做簡諧運動

Answer 1

【答案】D

【解析】試題分析：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→d→c→b→a，故A錯誤．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→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．如此往復擺動，最終金屬線框在勻強磁場內擺動，由于，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，故D正確．