Question

【题目】如图所示，不计电阻的光滑U形金属框水平放置，光滑、竖直玻璃挡板M、P固定在框上，M、P的间距很小。质量为0.2kg的细金属杆CD恰好无挤压地放在两挡板之间，与金属框接触良好并围成边长为1m的正方形，其有效电阻为1Ω。此时在整个空间加方向与水平面成30°角且与金属杆垂直的匀强磁场，磁感应强度随时间变化规律是B=（0.4-0.2t）T，图示磁场方向为正方向。框、挡板和杆不计形变。则：

A. t=2s时，金属杆中感应电流方向从C至D；

B. t=3s时，金属杆对挡板M的压力大小为0.01N；

C. 前4s内通过金属杆截面的电量为0.6C；

D. 前2s内回路中产生的焦耳热为0.08；

Answer 1

【答案】AB

【解析】

A项：当t=1s时，则由磁感应强度随时间变化规律是B=（0.4-0.2t）T，可知，磁场在减小，根据楞次定律可得，金属杆中感应电流方向从C到D，故A正确；

B项：在t=3s时，由法拉第电磁感应定律，则有：感应电动势为

，由欧姆定律，则有感应电流大小

，安培力大小F=BtIL=0.02N

由于磁场的方向相反，由左手定则可知，安培力的方向垂直磁感线斜向下，根据力的合成，则得金属杆对M的压力大小为N′=F′cos60°=0.02×0.5=0.01N，故B正确；

C项：由公式，其中，，联立解得：，故C错误；

D项：电流为0.1A，由公式代入数据解得：，故D错误。