题目内容
【题目】如图,一根足够长直导线水平放置,通向右的恒定电流,在其正上方O点用轻质绝缘细线悬挂一闭合铜制圆环,圆环和纸面共面,将圆环从a点无初速释放,圆环在直线所处的竖直平面内运动经过最低点b和最右侧c后返回,下列说法正确的是
A.从a到c的过程中圆环中感应电流方向先顺时针后逆时针
B.圆环由c到b的时间等于由b到c的时间
C.第一次由a到b通过圆环的感应电荷量大于由b到c的感应电荷量
D.运动过程中圆环所受的安培力方向始终在竖直方向
【答案】ACD
【解析】
A.由安培定则可知,直线电流上方的磁场方向垂直纸面向外,且离直导线越近的位置磁场越强,则从a到c的过程中圆环中的磁通量向外先增加后减小,根据楞次定律可知,感应电流方向先顺时针后逆时针,选项A正确;
BD.结合左手定则可知,圆环从b到c安培力的合力方向竖直向下,圆环从c到b安培力的合力方向安培力的合力竖直向上,所以从b到c合力大于c到b的合力,从b到c 的加速度大于c到b的加速度,相同的运动路径,所以从b到c的时间小于从c到b的时间,故B错误,D正确;
C.由于圆环中有感应电流产生,则圆环摆动时机械能减小,则第一次摆到c点时的高度小于a点时的高度,即第一次由a到b的磁通量变化量大于从b到c时的磁通量变化量,根据 可知,由a到b通过圆环的感应电荷量大于由b到c的感应电荷量,选项C正确。
故选ACD。
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