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如图所示,一闭合金属圆环用绝缘细线挂于O点,将圆环拉离平衡位置从位置l开始由静止释放,圆环摆动过程中经过有界的水平匀强磁场区域,圆环面与磁场垂直,A、B为该磁场的竖直边界,位置1与位置4在同一水平高度,若不计空气阻力,则( )

A.圆环向右穿过磁场后,还能摆至原来的高度(即位置4)
B.在进入和离开磁场时,圆环中均有感应电流
C.圆环进入磁场后离平衡位置越近速度越大,感应电流也越大
D.圆环最终将静止在平衡位置
【答案】分析:圆环向右穿过磁场后,会产生电流,根据能量守恒求解.
当圆环进入或离开磁场区域时磁通量发生变化,会产生电流.
整个圆环在磁场区域来回摆动,不产生感应电流,机械能守恒.
解答:解:A、圆环向右穿过磁场后,会产生电流,圆环中将产生焦耳热,根据能量守恒知圆环的机械能将转化为电能,所以回不到原来的高度了,故A错误.
B、当圆环进入或离开磁场区域时磁通量发生变化,会产生电流.故B正确.
C、整个圆环进入磁场后,磁通量不发生变化,不产生感应电流,机械能守恒.离平衡位置越近速度越大,感应电流为零.故C错误.
D、在圆环不断经过磁场,机械能不断损耗过程中圆环越摆越低,最后整个圆环只会在磁场区域来回摆动,因为在此区域内没有磁通量的变化(一直是最大值),所以机械能守恒,即圆环最后的运动状态为在磁场区域来回摆动,而不是静止在平衡位置.故D错误.
故选B.
点评:本题为楞次定律的应用和能量守恒相合.注意楞次定律判断感应电流方向的过程,先确认原磁场方向,再判断磁通量的变化,感应电流产生的磁场总是阻碍原磁通量的变化.
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