题目内容
【题目】半径为r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固定放置的平行金属板连接,两板间距为d,如图甲所示。有一变化的磁场垂直于纸面,规定向内为正,变化规律如图乙所示。在t=0时刻平板之间中心有一质量为m电荷量为q的微粒恰好处于静止,则以下说法正确的是( )
A. 微粒带负电荷
B. 第2秒内上极板带正电
C. 第3秒内上极板带负电
D. 第2秒末两极板之间的电场强度大小为0.2 πr2/d
【答案】B
【解析】
A.由图象可知,在第1s内,磁场垂直于纸面向内,磁感应强度变大,穿过金属圆环的磁通量变大,假设环闭合,由楞次定律可知,感应电流磁场与原磁场方向相反,即感应电流磁场方向垂直于纸面向外,然后由安培定则可知,感应电流沿逆时针方向,由此可知,上极板电势低,是负极,下板是正极,场强方向向上,可知因电场力方向向上,可知粒子带正电,故A错误;
B.由图象可知,在第2s内,磁场垂直于纸面向内,磁感应强度变小,穿过金属圆环的磁通量变小,假设环闭合,由楞次定律可知,感应电流磁场与原磁场方向相同,即感应电流磁场方向垂直于纸面向内,然后由安培定则可知,感应电流沿顺时针方向,由此可知,上极板电势高,是正极,故B正确;
C.同理可知第3秒内上极板带正电,选项C错误;
D.法拉第电磁感应定律可知,在第2s末产生的感应电动势:,两极板间的电场强度为:,故D错误;
故选B。
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