题目内容
如图所示,发电机两极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,现使发电机线圈绕OO'轴以角速度ω=π/2匀速转动,从O往O'看是逆时针转动. 从图示时刻开始计时,此时在平板之间中心静止释放一个电荷量为q的微粒(重力不计),若第1秒内位移大小是S,则以下说法正确的是( )
A、第2秒内上极板为正极 | B、第3秒内上极板为正极 | C、第2秒末微粒距离原来位置距离为S | D、第3秒末两极板之间的电场强度为零 |
分析:根据楞次定律判断感应电流的方向,确定电容器极板的电性;根据牛顿运动定律分析粒子的运动.
解答:解:A、B、发电机线圈绕OO'轴以角速度ω=
rad/s匀速转动,故周期为:T=
=4s
第1s磁通量增加,故感应电流顺时针,故电容器上极板带正电;
第2s磁通量减小,故感应电流逆时针,故电容器上极板带负电;
第3s磁通量反向增加,故感应电流方向不变,故电容器上极板带负电;
故AB均错误;
C、电流是余弦式交变电流,故电场力也按照余弦规律变化;
故第1s内,粒子加速前进S,第二秒减速前进S,速度减为零;故第2秒末微粒距离原来位置距离为2S;故C错误;
D、第3秒末线圈处于中性面位置,电动势为零,故第3秒末两极板之间的电场强度为零,故D正确;
故选:D.
π |
2 |
2π |
ω |
第1s磁通量增加,故感应电流顺时针,故电容器上极板带正电;
第2s磁通量减小,故感应电流逆时针,故电容器上极板带负电;
第3s磁通量反向增加,故感应电流方向不变,故电容器上极板带负电;
故AB均错误;
C、电流是余弦式交变电流,故电场力也按照余弦规律变化;
故第1s内,粒子加速前进S,第二秒减速前进S,速度减为零;故第2秒末微粒距离原来位置距离为2S;故C错误;
D、第3秒末线圈处于中性面位置,电动势为零,故第3秒末两极板之间的电场强度为零,故D正确;
故选:D.
点评:本题关键是明确线圈产生的是正弦式交变电流,故电场是正弦式交变电场,不难.
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