(2011•南充三模)半径为r=0.5m带缺口的刚性金属圆环在纸面上固定放置,在圆环的缺口两端引出两根导线,分别与两块垂

(2011•南充三模)半径为r=0.5m带缺口的刚性金属圆环在纸面上固定放置,在圆环的缺口两端引出两根导线,分别与两块垂直于纸面的平行金属板连接,两板间距离为d=5cm,如图甲所示,有变化的磁场垂直于纸面,其变化规律如图乙所示(规定向里为正方向),在t=0时刻平板间中心有一电荷量为+q的微粒由静止释放,运动中粒子不碰板,不计重力作用,则以下说法中正确的是(  )
A.第2秒内上极板带负电
B.第3秒内上极板带正电
C.第3秒末微粒回到了原位置
D.两极板之间的电场强度大小恒为[πN/c]
匣中箭 1年前 已收到1个回答 举报

翼鸳落泪 幼苗

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解题思路:本题中线圈面积不变,磁通量的变化由磁场变化引起的,所以有E=s
△B
△t
,因此根据图中磁场随时间的变化,可知感应电动势大小变化情况,根据楞次定律可以判断出感应电流方向,从而确定极板带电正负,知道了电场情况,即可判断粒子运动情况.

根据法拉第电磁感应定律可知圆环中的感应电动势为:E=
△Φ
△t=s
△B
△t,根据图乙可知:B-t图象中的斜率保持不变,因此感应电动势的大小不变.
根据B-t图可知,1s到3s这段时间内感应电动势大小不变,根据楞次定律可知感应电流方向为逆时针,因此上极板带正电,故A错误,B正确;
代入数据可求出电动势的大小为:E=0.05π(V),随时间变化如下图所示(上极板电势为正):
所以粒子先向上加速1s,然后向上减速1s,接着反向加速1s,因此第3秒末微粒并未回到原位置,故C错误;
根据电场强度与电势差的关系有:E=
U
d=
0.05π
0.05=π(N/C),故D正确.
故选BD.

点评:
本题考点: 法拉第电磁感应定律;电容.

考点点评: 灵活应用法拉第电磁感应定律,理解B-t图象斜率的含义,是正确解答本题关键,同时本还考查了带电粒子在电场中的运动,有一定综合性,因此要加强这方面的练习.

1年前

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