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匀强磁场区域,磁感线的方向和水平面垂直.若悬点摩擦

◎ 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匀强磁场区域,磁感线的方向和水平面垂直.若悬点摩擦和空气阻力均不计,有以下四种判断:
①金属环每次进入和离开磁场区域都有感应电流,而且感应电流的方向相反
②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
③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
④金属环在摆动过程中,机械能将全部转化为环中的电能.
上述判断正确的是(  )
A.①③ B.①④ C.②③ D.②④
魔方格

◎ 答案

A

◎ 解析

试题分析:

解:①、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。环进入和离开磁场区域,磁通量分别是增大和减小,根据楞次定律得感应电流的方向相反,故①正确。

②、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②错误。
③、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③正确。
④、金属环在摆动过程中,机械能将部分转化为环中的电能与电阻产生热能,故④错误;
故选:A.

◎ 知识点

    专家分析,试题“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匀强磁场区域,磁感线的方向和水平面垂直.若悬点摩擦…”主要考查了你对  【导体切割磁感线时的感应电动势】,【电磁感应现象中的磁变类问题】,【电磁感应现象中的切割类问题】  等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”,你可以点击相应的链接进行查看和学习。

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