Question

4．如图所示，abcd是一闭合的小金属线框，用一根绝缘的细杆挂在固定点O，使金属线框在竖直平面内来回摆动的过程穿过水平方向的匀强磁场区域，磁感线方向跟线框平面垂直，若悬点摩擦和空气阻力不计，则（　　）

• A． 线框进入或离开磁场区域时，都产生感应电流，而且电流的方向相反
• B． 线框进入磁场区域后，越靠近OO′线时速度越大，因而产生的感应电流也越大
• C． 线框开始摆动后，摆角会越来越小，摆角小到某一值后将不再减小
• D． 线框摆动过程中，机械能完全转化为线框电路中的电能

Answer 1

分析 根据楞次定律进行判断感应电流的方向．当穿过线框的磁通量不变，没有感应电流产生．产生感应电流时，机械能会转化为线框电路中的电能．根据楞次定律和能量守恒定律分析．

解答 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．环进入和离开磁场区域，磁通量分别是增大和减小，根据楞次定律可知感应电流的方向相反，故A正确．
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，所以金属环在摆动过程中，只有一部分机械能转化为环中的电能，故D错误
故选：AC

点评 本题考查楞次定律的应用和能量守恒相合．注意楞次定律判断感应电流方向的过程，先确认原磁场方向，再判断磁通量的变化，感应电流产生的磁场总是阻碍原磁通量的变化．