Question

如图所示，用一根长为L、质量不计的细杆与一个上弧长为，下弧长为的金属线框的中点连接并悬挂于O点，悬点正下方存在一个上弧长为下弧长为的方向垂直纸面向里的匀强磁场，且远小于L。先将线框拉开到如图所示位置，松手后让线框进入磁场，忽略空气阻力和摩擦。下列说法正确的是（    ）

A.金属线框从右侧进入磁场时感应电流的方向为：a→b→c→d→a

B.金属线框从左侧进入磁场时感应电流的方向为：a→b→c→d→a

C.金属线框dc边进入磁场与ab边离开磁场的速度大小总是相等

D.金属线框最终将在磁场内做简谐运动

Answer

D

【解析】

A．金属线框从右侧进入磁场时，由于电磁感应，产生电流，根据楞次定律判断电流的方向为 a→d→c→b→a，故A错误。

B．金属线框左侧进入磁场时由于电磁感应，产生电流，根据楞次定律判断电流的方向为a→d→c→b→a，故B错误。

CD．根据能量转化和守恒，线圈每次经过边界时都会消耗机械能，故可知，金属线框 dc边进入磁场与ab边离开磁场的速度大小不相等。如此往复摆动，最终金属线框在匀强磁场内摆动，由于远小于L ，单摆做简谐运动的条件是摆角小于等于 10 °，故最终在磁场内做简谐运动，故Ｃ错误，D正确。

故选D。