题目内容

15.将一个闭合金属环用丝线悬于O点,如图所示.虚线左边有垂直于纸面向外的匀强磁场,而右边没有磁场.下列的现象能够发生的是(  )
A.金属环的摆动不会停下来,一直做等幅摆动
B.金属环的摆动幅度越来越小,小到某一数值后做等幅摆动
C.金属环的摆动会很快停下来
D.金属环最后一次向左摆动时,最终停在平衡位置左侧某一点处

分析 首先分析环的运动,据楞次定律的进行判断感应电流的方向;从能量守恒的角度分析即可.

解答 解:当金属环进入或离开磁场区域时磁通量发生变化,会产生电流,根据楞次定律得出感应电流的方向,从而阻碍线圈运动,即有机械能通过安培力做负功转化为内能;当环没有磁通量的变化时,无感应电流,只有重力做功,环的机械能守恒;据以上可知,环在运动过程中只有摆进或摆出磁场时有机械能转化为热能,所以与没有磁场相比,环会很快静止;故ABD错误,C正确.
故选:C.

点评 本题考查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.

练习册系列答案
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6.如图甲所示,质量和电荷量均相同的带正电的粒子连续从小孔O1进入电压U0=50V的加速电场区(初速度可忽略不计),加速后由小孔O2沿竖直放置的平行金属板ab中心线射入金属板间的匀强电场区,然后再进入平行金属板a、b下面的匀强磁场区,最后打到感光片上.已知平行金属板a、b间的距离d=0.15m,两板间的电压U随时间t变化的随时间变化的U-t图线图线如图乙所示,且a板电势高于b板电势.磁场的上边界MN与金属板ab下端相平,且与O1、O2连线垂直,交点为O,磁场沿水平方向,且与a、b板间的电场方向垂直,磁感应强度B=1.0×10-2T.带电粒子在匀强磁场区运动,最后打在沿MN水平放置的感光片上,打在感光片上形成一条亮线P1P2,P1到O点的距离x1=0.15m,P2到O点的距离 x2=0.20m.电场区可认为只存在于金属板间,带电粒子通过电场区的时间极短,可以认为粒子在这一运动过程中平行金属板a、b间的电压不变,不计粒子受到的重力和粒子间的相互作用力.

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(3)设打到P1点的带电粒子在磁场中运动的时间为t1,打到P2点的带电粒子在磁场中运动的时间为t2,则两时间之差(△t=t1-t2)为多大?(保留两位有效数字)

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