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l₀、下弧长为d₀的金属线框的中点联结并悬挂于O点，悬点正下方存在一个上弧长为2l₀、下弧长为2d₀的方向垂直纸面向里的匀强磁场，且，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．金属线框进入磁场时感应电流的方向为a→b→c→d→a

B．金属线框离开磁场时感应电流的方向为a→d→c→b→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．金属线框最终将在有界磁场中做往复运动

Answer

D

【解析】

试题分析：金属线框进入磁场时，线圈的有效面积增大，磁通量增大，因此产生感应电流，根据楞次定律判断电流的方向为 a→d→c→b→a，故A错误；金属线框离开磁场时，线圈的有效面积减小，磁通量减小，因此产生感应电流，根据楞次定律判断电流的方向为a→b→c→d→a，故B错误．根据能量转化和守恒，线圈每次经过边界时都会有热量产生，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．故C错误；当线框不在穿出磁场时，也就没有能量损失，将会如此往复摆动，故最终在磁场内做简谐运动，故D正确．所以D正确，ABC错误。

考点：楞次定律、能量转化关系

【名师点睛】本题主要考查了右手定则、楞次定律和简谐运动的条件等等。首先由楞次定律可得出线圈进入磁场及离开磁场时的电流方向，因线圈只有在经过边界时才产生电磁感应现象，消耗机械能；则可得出当线框不在出磁场时，也就没有能量损失，将会如此往复摆动做简谐运动。