Question

如图5所示,质量为m、半径为R的匀质闭合导体圆环被长为L的绝缘细棒连住,悬于天花板水平光滑轴上,其下方水平固定一根通有恒定电流的导线.现将环拉至细棒与竖直方向成θ(θ＜5°)角位置释放.设环在摆动中始终与直导线在同一竖直平面,则(    )

图5

A.环能摆到右侧同一高度处

B.环第1次到最低点所用时间大于

C.环中共产生mg(L+R)(1-cosθ)的焦耳热

D.环在运动中所受安培力始终沿竖直方向

Answer 1

解析：圆环摆动过程中，与直线电流间距离不断变化，因而穿过圆环的磁通量不断变化，因而环中产生感应电流，即有机械能不断地转化为电能，电能最终转化为内能，所以圆环不可能摆到右侧等高处.由于圆环所受安培力与环运动方向相反,阻碍环的摆动,所以环第一次到最低点的时间大于单摆的周期,即大于.由于最终环要静止于最低点,全过程减少的机械能mg(L+R)·(1-cosθ)全部转化为内能.综上分析知选项BC正确.

答案：BC