Question

【题目】如图所示，一闭合的小金属环用一根绝缘细杆挂在固定点O处，使金属圆环在竖直线OO′的两侧来回摆动的过程中穿过水平方向的有界匀强磁场区域，若悬点摩擦和空气阻力均不计．则（ ）

A.金属环每次进入磁场区都有感应电流，而离开磁场区没有感应电流
B.金属环进入磁场区域后越靠近OO′线时速度越大，而且产生的感应电流越大
C.金属环开始摆动后，摆角会越来越小，摆角小到某一值后不再减小
D.金属环在摆动一段时间后将停在最低点

Answer 1

【答案】C
【解析】解：A、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，故A错误．
B、金属环进入磁场后，由于没有磁通量的变化，因而圆环中没有感应电流，不受磁场力作用，只在重力作用下，离平衡位置越近，则速度越大，故B错误．
C、由于从左侧摆到右侧的过程中，线框中磁通量发生变化，因而产生感应电流，由于电阻的存在，线框中将产生焦耳热，根据能量守恒知线框的机械能将不守恒，故在左侧线框的高度将高于起始时右侧的高度，所以摆角会越来越小，当完全在磁场中来回摆动时，则没有感应电流，圆环最后的运动状态为在磁场区域来回摆动，故C正确．
D、圆环最后的运动状态为在磁场区域来回摆动，机械能守恒，金属环在摆动过程中，机械能不可能将完全转化为环中的电能，故D错误；
故选：C．
【考点精析】根据题目的已知条件，利用楞次定律的相关知识可以得到问题的答案，需要掌握楞次定律适用于一般情况的感应电流方向的判定，而右手定则只适用于导线切割磁感线运动的情况，此种情况用右手定则判定比用楞次定律判定简便．