Question

如图，一根足够长的直导线水平放置，通以向右的恒定电流，在其正上方O点用细丝线悬挂一铜制圆环．将圆环从a点无初速释放，圆环在直导线所处的竖直平面内运动，经过最低点b和最右侧c后返回，下列说法正确的是(      )

A. 从a到c的过程中圆环中的感应电流方向先顺时针后逆时针

B. 运动过程中圆环受到的安培力方向与速度方向相反

C. 圆环从b到c的时间大于从c到b的时间

D. 圆环从b到c产生的热量大于从c到b产生的热量

Answer

AD

【解析】A：由安培定则知，直导线上方磁场方向垂直纸面向外，圆环从a到b的过程中磁通量增加，由楞次定律和安培定则可得，线圈中感应电流方向是顺时针；圆环从b到c的过程中磁通量减小，由楞次定律和安培定则可得，线圈中感应电流方向是逆时针。故A项正确。

B：圆环从a到b的运动过程中，将环分解为若干个小的电流元，上半环的左右对称部分所受合力向下，下半环左右对称部分所受合力向上；下半环所在处的磁场比上半环所在处的磁场强，则整个环所受安培力的方向向上。故B项错误。

C：圆环从b到c的过程与圆环从c到b的过程中经同一位置时从b到c速率大于从c到b的速率（一部分机械能转化为电能），则圆环从b到c的时间小于从c到b的时间。故C项错误。

D：圆环从b到c的过程与圆环从c到b的过程中经同一位置时从b到c速率大于从c到b的速率，则圆环从b到c的过程与圆环从c到b的过程中经同一位置时从b到c圆环所受安培力大于从c到b圆环所受安培力，圆环从b到c的过程克服安培力做的功大于圆环从c到b的过程克服安培力做的功，圆环从b到c产生的热量大于从c到b产生的热量。故D项正确。

综上，答案为AD。