题目内容

如图所示,B金属板固定不动且带有一定量的负电荷,A金属板接地且带有一绝缘手柄,开始两板正对,有一定间距,为使B板电势升高,可将(  )
分析:电容器充电后电荷量不变,根据定义式和决定式联合分析能采取的措施.
解答:解:A板接地,为使B板电势升高,应使两板间的电势差U变小,根据定义式C=
Q
U
知U=
Q
C
,极板的电荷量Q不变,要使U减小,必须使C增大,由电容决定式C=
?S
4πKd
知AD正确.
故选:AD
点评:本题考查了电容器的动态分析,难点在于B板电势为负,电势升高时,两板间的电势差增大.
练习册系列答案
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(25分)磁悬浮列车是一种高速运载工具。它具有两个重要系统。一是悬浮系统,利用磁力(可由超导电磁铁提供)使车体在导轨上悬浮起来与轨道脱离接触。另一是驱动系统,在沿轨道上安装的三相绕组(线圈)中,通上三相交流电,产生随时间、空间作周期性变化的磁场,磁场与固连在车体下端的感应金属板相互作用,使车体获得牵引力。

    为了有助于了解磁悬浮列车的牵引力的来由,我们求解下面的问题。

设有一与轨道平面垂直的磁场,磁感应强度B随时间t和空间位置x变化规律为

式中均为已知常量,坐标轴x与轨道平行。在任一时刻t,轨道平面上磁场沿x方向的分布是不均匀的,如图所示。图中Oxy平面代表轨道平面,“×”表示磁场的方向垂直Oxy平面指向纸里,“? ”表示磁场的方向垂直Oxy平面指向纸外。规定指向纸外时B取正值。“×”和“? ”的疏密程度表示沿着x轴B的大小分布。一与轨道平面平行的具有一定质量的金属矩形框MNPQ处在该磁场中,已知与轨道垂直的金属框边MN的长度为,与轨道平行的金属框边MQ的长度为d,金属框的电阻为R,不计金属框的电感。

1.试求在时刻t,当金属框的MN边位于x处时磁场作用于金属框的安培力,设此时刻金属框沿x轴正方向移动的速度为

2.试讨论安培力的大小与金属框几何尺寸的关系。

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