题目内容

【题目】如图甲所示,间距L=0.2m的水平金属导轨CDEF固定在水平地面上,一质量m=4×10-3kg的金属棒GH垂直地放置导轨上导轨处于沿水平方向、磁感应强度B1=0.2T的匀强磁场中。有一匝数n=20匝、面积S=0.02m2的线圈通过开关S与导轨相连,线圈处于通过线圈轴线、方向竖直向上的另一匀强磁场B2中,B2大小随时间t变化的关系如图乙所示。在t=0.2s时刻闭合开关S时,金属棒GH瞬间跳起(金属棒跳起瞬间安培力远大于重力),跳起的最大高度为h=0.2m,不计空气阻力,重力加速为g=10m/s2,下列说法正确的是

A. 磁感应强度的方向水平向右

B. 开关S闭合瞬间,GH中的电流方向由HG

C. 线圈中产生的感应电动势大小为6V

D. 开关S闭合瞬间,通过金属棒GH的电荷量为0.2C

【答案】BCD

【解析】由楞次定律可知,在螺线管中磁通量向上增加,产生的感应电流流过导体棒的方向是由HG,金属棒向上受安培力,可知磁感应强度B1的方向水平向左,选项A错误,B正确;线圈中产生的感应电动势大小为,选项C正确;金属棒跳起时的初速度;对金属棒由动量定理:,则,选项D正确;故选BCD.

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