Question

【題目】如圖所示，不計電阻的光滑U形金屬框水平放置，光滑、豎直玻璃擋板M、P固定在框上，M、P的間距很小。質量為0.2kg的細金屬桿CD恰好無擠壓地放在兩擋板之間，與金屬框接觸良好并圍成邊長為1m的正方形，其有效電阻為1Ω。此時在整個空間加方向與水平面成30°角且與金屬桿垂直的勻強磁場，磁感應強度隨時間變化規律是B=（0.4-0.2t）T，圖示磁場方向為正方向。框、擋板和桿不計形變。則：

A. t=2s時，金屬桿中感應電流方向從C至D；

B. t=3s時，金屬桿對擋板M的壓力大小為0.01N；

C. 前4s內通過金屬桿截面的電量為0.6C；

D. 前2s內回路中產生的焦耳熱為0.08；

Answer 1

【答案】AB

【解析】

A項：當t=1s時，則由磁感應強度隨時間變化規律是B=（0.4-0.2t）T，可知，磁場在減小，根據楞次定律可得，金屬桿中感應電流方向從C到D，故A正確；

B項：在t=3s時，由法拉第電磁感應定律，則有：感應電動勢為

，由歐姆定律，則有感應電流大小

，安培力大小F=BtIL=0.02N

由于磁場的方向相反，由左手定則可知，安培力的方向垂直磁感線斜向下，根據力的合成，則得金屬桿對M的壓力大小為N′=F′cos60°=0.02×0.5=0.01N，故B正確；

C項：由公式，其中，，聯立解得：，故C錯誤；

D項：電流為0.1A，由公式代入數據解得：，故D錯誤。