Question

16．如圖，用絕緣細(xì)線(xiàn)懸掛一個(gè)帶正電的銅制圓環(huán)，懸掛于O點(diǎn)，擺長(zhǎng)為L(zhǎng)，當(dāng)它擺過(guò)豎直線(xiàn)OC時(shí)便進(jìn)入或離開(kāi)一個(gè)勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)方向垂直于圓環(huán)擺動(dòng)的平面，A、D點(diǎn)分別是最大位移處，下列說(shuō)法中正確的是（　　）

• A． A點(diǎn)和D點(diǎn)處于同一水平面
• B． 圓環(huán)每次經(jīng)過(guò)C點(diǎn)時(shí)的速度相同
• C． 圓環(huán)在擺動(dòng)過(guò)程中機(jī)械能不守恒
• D． 圓環(huán)每次經(jīng)過(guò)E點(diǎn)時(shí)，繩上的拉力不等

Answer 1

分析 帶電圓環(huán)在進(jìn)入磁場(chǎng)的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中穿過(guò)小球的切面的磁通量發(fā)生變化，小球內(nèi)產(chǎn)生渦流．單擺的周期與沒(méi)有磁場(chǎng)時(shí)相同．經(jīng)過(guò)A、B兩點(diǎn)時(shí)，根據(jù)向心力為零，分析拉力大小關(guān)系．單擺向左或向右運(yùn)動(dòng)經(jīng)過(guò)D點(diǎn)時(shí)，速率相等，向心力相同，根據(jù)洛倫茲力的關(guān)系，分析線(xiàn)的拉力大小是否相等．

解答 解：A、帶電圓環(huán)在進(jìn)入磁場(chǎng)的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中穿過(guò)小球的切面的磁通量發(fā)生變化，圓環(huán)內(nèi)產(chǎn)生渦流，整個(gè)過(guò)程中圓環(huán)的機(jī)械能不守恒，所以B點(diǎn)的位移低于A(yíng)點(diǎn)的高度．故A錯(cuò)誤．
B、由A的分析可知，圓環(huán)的機(jī)械能不守恒，故經(jīng)過(guò)C點(diǎn)的速度將逐漸減��；故B錯(cuò)誤；
C、由于每交進(jìn)出時(shí)導(dǎo)體切割磁感線(xiàn)，有機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，圓環(huán)機(jī)械能不守恒；故C正確；
D、根據(jù)圓環(huán)的機(jī)械能守恒可知，圓環(huán)向左和向右經(jīng)過(guò)C點(diǎn)時(shí)速率相等，則向心力相同，但由于洛倫茲力方向相反，所以單擺向左或向右運(yùn)動(dòng)經(jīng)過(guò)C點(diǎn)時(shí)線(xiàn)的拉力大小不等．故D正確；
故選：CD．

點(diǎn)評(píng) 本題中圓環(huán)在復(fù)合場(chǎng)運(yùn)動(dòng)，洛倫茲力不做功，但機(jī)械能仍然不守恒，洛倫茲力不改變圓環(huán)運(yùn)動(dòng)的快慢．但要注意洛倫茲力方向與速度有關(guān)，速度反向，洛倫茲力方向也相反．