Question

3．如圖所示，在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，有一質(zhì)量為m、阻值為R的閉合矩形金屬線(xiàn)框abcd，用絕緣輕質(zhì)細(xì)桿懸掛在O點(diǎn)，并可繞O點(diǎn)無(wú)摩擦擺動(dòng)．金屬線(xiàn)框從右側(cè)某一位置由靜止開(kāi)始釋放，細(xì)桿和金屬框平面始終處于垂直紙面的同一平面內(nèi)，不計(jì)空氣阻力．下列判斷正確的是（　�。�

• A． 由于電磁阻尼作用，金屬線(xiàn)框從右側(cè)擺動(dòng)到左側(cè)最高點(diǎn)的過(guò)程中，其速度一直在減小
• B． 線(xiàn)框擺到最低點(diǎn)瞬間，線(xiàn)框中的磁通量為零，線(xiàn)框中沒(méi)有電流
• C． 雖然O點(diǎn)無(wú)摩擦，但線(xiàn)框最終會(huì)停止擺動(dòng)
• D． 線(xiàn)圈向左擺動(dòng)時(shí)感應(yīng)電流的方向先是d→c→b→a→d，后是a→b→c→d→a

Answer 1

分析 楞次定律，閉合回路中產(chǎn)生的感應(yīng)電流的磁場(chǎng)總是阻礙原磁通量的變化，判斷感應(yīng)電流的方向首先要確定原磁場(chǎng)的方向及磁通量的變化，然后根據(jù)楞次定律進(jìn)行判斷感應(yīng)電流的方向．

解答 解：
A、從右側(cè)由靜止開(kāi)始釋放時(shí)，穿過(guò)回路的磁場(chǎng)方向向上，磁通量在減小，由楞次定律得：從上往下看感應(yīng)電流的方向是逆時(shí)針的；線(xiàn)框從最低點(diǎn)向左運(yùn)動(dòng)時(shí)，穿過(guò)線(xiàn)框的磁場(chǎng)方向向上，磁通量在增加，由楞次定律，從上往下看，感應(yīng)電流的方向是順時(shí)針．又因?yàn)閺挠覀?cè)到左側(cè)的過(guò)程中，在從上往下看時(shí)，線(xiàn)框在最低點(diǎn)方向發(fā)生變化，故右側(cè)的逆時(shí)針感應(yīng)電流和左側(cè)的順時(shí)針感應(yīng)電流在線(xiàn)框中流向沒(méi)有發(fā)生變化，則受力安培阻力，但速度先增加后減小，故A錯(cuò)誤；
B、由A分析知，故B錯(cuò)誤；
C、由于從左側(cè)擺到右側(cè)的過(guò)程中，線(xiàn)框中磁通量發(fā)生變化，因而產(chǎn)生感應(yīng)電流，由于電阻的存在，線(xiàn)框中將產(chǎn)生焦耳熱，根據(jù)能量守恒知線(xiàn)框的機(jī)械能將不守恒，故在左側(cè)線(xiàn)框的高度將低于起始時(shí)右側(cè)的高度，因此線(xiàn)框最終會(huì)停止擺動(dòng)，故C正確；
D、根據(jù)楞次定律，線(xiàn)圈向左擺動(dòng)時(shí)感應(yīng)電流的方向總是d→c→b→a→d，故D錯(cuò)誤；
故選：C．

點(diǎn)評(píng) 楞次定律的應(yīng)用和能量守恒相合．注意楞次定律判斷感應(yīng)電流方向的過(guò)程，先確認(rèn)原磁場(chǎng)方向，再判斷磁通量的變化，感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)總是阻礙原磁通量的變化．