Question

3．在竖直平面内建立如图所示的直角坐标系，x轴正方向水平向右，y轴正方向竖直向上，EOF是坐标平面内固定的半圆形光滑金属轨道，其最低点在坐标原点O，E、F连线水平．在x轴的上方存在着垂直纸面向外的磁场（图中未画出），磁感应强度的大小为B=yB₀，其中B₀为大于零的常量，y为纵坐标值．金属直棒MN质量分布均匀且有一定电阻，其长度与EO的连线等长，放在轨道上，初始位置如图9所示．MN从静止开始运动的过程中，始终与轨道接触良好．关于金属棒MN，下列说法中正确的是（　　）

• A． 感应电流的方向始终是从M到N
• B． 受到磁场力的方向始终垂直于棒向下
• C． 最终一定停在水平方向
• D． 最终在轨道上来回运动

Answer 1

分析 根据磁通量的变化，结合楞次定律，来判定感应电流方向，并由左手定则，来确定安培力方向，最后由能量守恒定律，即可判定棒处于何处．

解答 解：A、当MN从静止开始运动到水平位置的过程中，由题意可知，磁场垂直向外，且大小在增大，根据楞次定律，可得，感应电流方向由M到N，当越过水平位置向F运动过程中，同理，可知，感应电流方向由N到M，故A错误；
B、根据左手定则，结合A选项感应电流方向可知，安培力先垂直棒向下，后垂直棒向上，故B错误；
C、根据分析可知，棒中产生感应电流，出现焦耳热，导致重力势能减小，最终停在水平方向，此处磁场不变，则不再有感应电流，故C正确，D错误；
故选：C．

点评 考查感应电流产生条件，掌握感应电流的判定依据，理解楞次定律与左手定则的应用．