精英家教網(wǎng)如圖所示,一金屬銅球用絕緣細線掛于O點,將銅球拉離平衡位置并釋放,銅球擺動過程中經(jīng)過有界的水平勻強磁場區(qū)域,若不計空氣阻力,則( 。
A、銅球向右穿過磁場后,還能擺至原來的高度B、在進入和離開磁場時,銅球中均有渦流產(chǎn)生C、銅球進入磁場后離最低點越近速度越大,渦流也越大D、銅球最終將靜止在豎直方向的最低點
分析:當銅球進入或離開磁場區(qū)域時磁通量發(fā)生變化,會產(chǎn)生渦流.
整個銅球在磁場區(qū)域來回擺動,不產(chǎn)生感應(yīng)電流,機械能守恒.
解答:解:A、銅球向右進入和穿出磁場時,會產(chǎn)生渦流,銅球中將產(chǎn)生焦耳熱,根據(jù)能量守恒知銅球的機械能將轉(zhuǎn)化為電能,所以回不到原來的高度了,故A錯誤.
B、當銅球進入或離開磁場區(qū)域時磁通量發(fā)生變化,均會產(chǎn)生渦流.故B正確.
C、整個銅球進入磁場后,磁通量不發(fā)生變化,不產(chǎn)生渦流,即渦流為零,機械能守恒.離平衡位置越近速度越大.故C錯誤.
D、在銅球不斷經(jīng)過磁場,機械能不斷損耗過程中圓環(huán)越擺越低,最后整個圓環(huán)只會在磁場區(qū)域來回擺動,因為在此區(qū)域內(nèi)沒有磁通量的變化(一直是最大值),所以機械能守恒,即銅球最后的運動狀態(tài)為在磁場區(qū)域來回擺動,而不是靜止在最低點.故D錯誤.
故選:B.
點評:本題為楞次定律的應(yīng)用和能量守恒相合.注意楞次定律判斷感應(yīng)電流方向的過程,先確認原磁場方向,再判斷磁通量的變化,感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場總是阻礙原磁通量的變化.
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