Question

如图所示，用一根长为L质量不计的细杆与一个上弧长为、下弧长为d₀的金属线框的中点联结并悬挂于O点，悬点正下方存在一个上弧长为2l₀、下弧长为2d₀的方向垂直纸面向里的匀强磁场，且d₀《L。先将线框拉开到如图4所示位置，松手后让线框进入磁场，忽略空气阻力和摩擦。下列说法正确的是

A．金属线框进入磁场时感应电流的方向为：a→b→c→d→a

B．金属线框离开磁场时感应电流的方向为：a→d→c→b→a

C．金属线框dc边进入磁场与ab边离开磁场的速度大小总是相等

D．金属线框最终将在磁场内做简谐运动

 

Answer 1

D

金属线框进入磁场时，由于电磁感应，产生电流，根据楞次定律判断电流的方向为：
a→b→c→d→a。金属线框离开磁场时由于电磁感应，产生电流，根据楞次定律判断电流的方向为a→d→c→b→a。根据能量转化和守恒，可知，金属线框dc边进入磁场与ab边离开磁场的速度大小不相等。如此往复摆动，最终金属线框在匀强磁场内摆动，由于d₀《L，单摆做简谐运动的条件是摆角小于等于10度，故最终在磁场内做简谐运动