第27讲 法拉第电磁感应定律自感现象
[解密考纲]考查公式E=n和E=Blv的应用;会判断电动势的方向;理解自感现象、涡流等概念,能分析通电自感和断电自感.
1.(多选)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H、P固定在框上,H、P的间距很小.质量为0.2 kg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1 m的正方形,其有效电阻为0.1 Ω.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( AC )
A.t=1 s时,金属杆中感应电流方向从C到D
B.t=3 s时,金属杆中感应电流方向从D到C
C.t=1 s时,金属杆对挡板P的压力大小为0.1 N
D.t=3 s时,金属杆对挡板H的压力大小为0.2 N
解析:由楞次定律可知,tS·sin 30°=0.1 V,感应电流I==1 A,t=1 s时,金属杆受力如图甲所示,由平衡条件,得FP=FAsin 30°;BILsin 30°=(0.4-0.2t) T×ILsin 30°=0.1 N,选项C正确;t=3 s时,金属杆受力如图乙所示,由平衡条件,得FH=FAsin 30°=B3ILsin 30°,而B3=0.4 T-0.2×3 T=-0.2 T,方向向左上方,代入解得FH=0.1 N,选项D错误.=1 s、t=3 s时,金属杆中感应电流方向均从C到D,选项A正确,选项B错误;由法拉第电磁感应定律,得感应电动势E=