Question

【題目】如圖甲所示，質量為、長為的水平金屬細桿的兩端分別放置在兩水銀槽的水銀中，水銀槽所在空間存在磁感應強度大小、方向水平向右的勻強磁場，且細桿與該磁場方向垂直。一匝數為100匝、橫截面面積為的線通過導線、開關與兩水銀槽相連，線岡處于沿豎直方向垂直穿過圈橫截面的勻強磁場中，其磁感應強度隨時間變化的關系如圖乙所示。在時閉合開關，細桿間彈起（可認為彈起過程中安培力遠大于重力，重力忽略不計），彈起的最大高度為。不考慮空氣阻力，水銀的黏滯作用和細桿落回水槽后的運動，重力加速度取，下列說法正確的是（ ）

A. 感應強度的方向豎直向上

B. 時，線圈中的感應電動勢大小為

C. 在細桿CD彈起的過程中，細桿CD所受安培力的沖量大小為

D. 開關閉合后，通過細桿某一橫截面的電荷量為

Answer 1

【答案】ABD

【解析】

A、由題意知細桿CD所受安培力方向豎直向上，由左手定則可知感應電流方向由C到D，由安培定則可知感應電流的磁場方向豎直向上，由圖示圖像可知，在0.15~0.25s內穿過線圈的磁通量減少，由楞次定律可得磁感應強度方向豎直向上，故A正確；

B、由圖像可知，0~0.1s內線圈的感應電動勢大小為，即0.05s時，線圈中的感應電動勢大小為10V，故B正確；

C、細桿彈起過程中，細桿所受安培力的沖量大小為，故C錯誤；

D、開關K閉合后，設通過CD的電荷量為q，根據動量定理可得：，而，解得：，故D正確；

故選ABD。