Question

19．如图所示，磁场方向垂直于纸面，磁感应强度大小在竖直方向均匀分布，水平方向非均匀分布．一钢制圆环用绝缘细线悬挂于O点．将圆环拉至位置a后无初速度释放，圆环摆到右侧最高点b，不计空气阻力．在圆环从a摆向b的过程中（　　）

• A． 感应电流方向先是逆时针方向，再顺时针方向，后逆时针方向
• B． 感应电流的大小是先增大再减小
• C． 如果铜环的电阻足够小，b点与a点的高度差也足够小
• D． 安培力方向始终沿水平方向

Answer 1

分析 本题由楞次定律可得出电流的方向，重点在于弄清何时产生电磁感应，以及磁通量是如何变化的；
由法拉第电磁感应定律可知，结合闭合电路欧姆定律，可知，感应电流的大小；
由左手定则判断安培力的方向．

解答 解：A、先看感应电流方向，钢制圆环内磁通量先向里并增大，钢制圆环感应电流的磁场向外，感应电流为逆时针；
钢制圆环越过最低点过程中，钢制圆环内磁通量向里的减小，向外的增大，所以钢制圆环感应电流的磁场向里，感应电流为顺时针；
越过最低点以后，钢制圆环内磁通量向外并减小，所以钢制圆环感应电流的磁场向外，感应电流为逆时针，故A正确；
B、分析安培力方向，竖直时平衡的，故只有一个水平方向的安培力和重力作用，易知最低点不是速度最大的时候，从而无法对感应电流的大小进行判断；故B错误．
C、如果铜环的电阻较小，由Q=$\frac{{U}^{2}}{R}$t，消耗的内能反而会增加，根据能量守恒定律可知，b点与a点的高度差会变大，故C错误；
D、再看安培力方向，根据左手定则，因等效导线是沿竖直方向的，且两边的磁感应强度不同，故合力方向始终沿水平方向，故D正确．
故选：AD．

点评 本题考查法拉第电磁感应定律，安培力左手定则，力的合成等，难度较大．注意研究钢制圆环在越过最低点过程中这一环节，如果丢掉这一环节，就会错选．