Question

9．如图所示，电容器PQ的电容为10 μF，垂直于回路的磁场的磁感应强度以5×10 ^-3T/s的变化率均匀增加，回路面积为10 ^-2m ²．则PQ两极电势差的绝对值为$5×1{0}_{\;}^{-5}$V，P极所带电荷的种类为负电荷，带电荷量为$5×1{0}_{\;}^{-10}$C．

Answer 1

分析 线圈平面垂直处于匀强磁场中，当磁感应强度随着时间均匀变化时，线圈中的磁通量发生变化，从而导致出现感应电动势，由楞次定律可确定感应电动势方向，即可电容器极板的电性．由法拉第电磁感应定律可求出感应电动势大小，PQ两极电势差的绝对值等于感应电动势的大小．

解答 解：由法拉第电磁感应定律：E=$N\frac{△φ}{△t}=N\frac{△B}{△t}S$=5×10^-3×1×10^-2V=5×10^-5V，
则Q、P两板的电势差大小为：U=E=5×10^-5V，
由楞次定律可得：穿过线圈的磁通量增加，则产生的感应电动势方向是顺时针，故P板为负电荷．
带电荷量：$Q=CU=10×1{0}_{\;}^{-6}×5×1{0}_{\;}^{-5}=5×1{0}_{\;}^{-10}$C
故答案为：5×10^-5，负电荷，5×10 ^-10

点评 本题要能熟练楞次定律来判定感应电动势方向，由法拉第电磁感应定律来求出感应电动势大小．知道磁通量变化时，线圈相当于电源．