Question

【題目】如圖甲所示，質量m＝3.0×10－3kg的金屬細框豎直放置在兩水銀槽中，細框的水平細桿CD長l＝0.20 m，處于磁感應強度大小B1＝1.0 T、方向水平向右的勻強磁場中。有一匝數n＝300、面積S＝0.01 m2 的線圈通過開關K與兩水銀槽相連。線圈處于與線圈平面垂直、沿豎直方向的勻強磁場中，其磁感應強度B2隨時間t變化的關系如圖乙所示。t＝0.22 s時閉合開關K，細框瞬間跳起(細框跳起瞬間安培力遠大于重力)，跳起的最大高度h＝0.20 m。不計空氣阻力，重力加速度 g＝10 m/s2，下列說法正確的是

A. 0～0.10 s內線圈中的感應電動勢大小為3 V

B. 開關K閉合瞬間，CD中的電流方向為由C到D

C. 磁感應強度B2的方向豎直向下

D. 開關K閉合瞬間，通過CD的電荷量為0.03 C

Answer 1

【答案】BD

【解析】A、由圖示圖象可知，內：，線圈中的感應電動勢大小：，故選項A錯誤；

B、由題可知細桿CD所受安培力方向豎直向上，由左手定律可知，電流方向為：，由安培定則可知感應電流的磁場方向豎直向上，由圖示圖象可知，在內穿過線圈的磁通量減少，由楞次定律可知，磁感應強度方向：豎直向上，故選項B正確，選項C錯誤；

D、對細框，由動量定理得：，細框豎直向上做豎直上拋運動：，電荷量：，解得：，故選項D正確。