Question

 如圖3所示，一個固定的半徑為R的光滑半圓形軌道處在磁感應強度為B的勻強磁場中，現有質量為m，半徑為r的金屬圓環（R＞r）.現將小環在如圖所示位置由靜止釋放，不計空氣的阻力.下列說法正確的是（  ）
A.圓環下滑以后，滾上另一側的高度仍然是R，因為軌道光滑，圓環的機械能守恒
B.圓環下滑以后，滾上另一側的高度小于下落時的高度，因為有機械能的損失
C.圓環在多次的滾動中滾上的高度不斷降低，最終停在圓環內的最低點
D.圓環在多次的滾動中滾上的高度不斷降低，最終能量損失2mgr，而圓環不會停止滾動

Answer 1

BD
【試題分析】
圓環釋放后在進入磁場時環內的磁通量增加，產生感應電流，由楞次定律可知感應電流的磁場方向垂直紙面向外，感應電流的方向由右手定則確定為逆時針方向，處在磁場內的圓環部分導體將受到磁場力阻礙運動的作用，機械能減少.當圓環全部進入磁場后，環中的磁通量不變，沒有感應電流產生，也就沒有磁場力的阻礙作用，機械能不變.當環上滾到另一側出磁場時又發生磁通量的改變，環中產生感應電流，環的運動又受到磁場力的阻礙作用，機械能又有損失.因此，在左側上滾的高度一定比下落的高度要低，多次運動以后環的機械能損失了2mgr時，圓環只能運動到磁場的邊緣而再也不能沖出磁場.然后在磁場中運動時，到達兩邊的高度相等，機械能守恒.故正確選項應為BD.