题目内容
如图所示,两块水平放置的平行金属板间距为d;定值电阻的阻值为R,竖直放置的线圈匝数为n,绕制线圈的导线的电阻也为R,其它导线的电阻忽略不计,竖直向上的磁场B穿过线圈,在两极板中一个质量为m、电荷量为q的带正电的油滴恰好处于静止状态,则磁场B的变化情况是( )A.均匀减小,在线圈中的磁通量变化率的大小为
B.均匀减小,在线圈中的磁通量变化率的大小为
C.均匀增大,在线圈中的磁通量变化率的大小为
D.均匀增大,在线圈中的磁通量变化率的大小为
【答案】分析:线圈置于方向竖直向上的均匀变化的磁场中,根据法拉第电磁感应定律E=
会产生稳定的电动势.根据闭合电路欧姆定律可得出电容器的电压即为电阻的电压,以及电场强度E=
与E=
;由题意可知,小球受到向上的电场力,根据小球的平衡可求出磁通量的变化率以及磁场的变化.
解答:解:电荷量为q的带正电的油滴恰好处于静止状态,电场力竖直向上,则电容器的下极板带正电,所以线圈下端相当于电源的正极,由题意可知,根据楞次定律,可得:穿过线圈的磁通量在均匀减小;
由公式感应电动势E=
;
闭合电路欧姆定律:I=
电容器的电场强度E=
;
所受电场力F=Eq,因此
,
所以线圈中的磁通量变化率的大小为
.故只有A正确;
故选:A
点评:解决本题的关键掌握法拉第电磁感应定律E=
,以及E=
、I=
与E=
;还会用楞次定律判端电动势的方向.注意感应电动势与电场强度符号容易混淆.同时要注意电容器的电压不是线圈产生的感应电动势.
解答:解:电荷量为q的带正电的油滴恰好处于静止状态,电场力竖直向上,则电容器的下极板带正电,所以线圈下端相当于电源的正极,由题意可知,根据楞次定律,可得:穿过线圈的磁通量在均匀减小;
由公式感应电动势E=
闭合电路欧姆定律:I=
电容器的电场强度E=
所受电场力F=Eq,因此
所以线圈中的磁通量变化率的大小为
故选:A
点评:解决本题的关键掌握法拉第电磁感应定律E=
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