Question

【題目】如圖所示，電路左側(cè)線圈與右側(cè)平行板電容器C相連，電容器兩極板正對(duì)水平放置，線圈內(nèi)存在有理想邊界的磁場(chǎng)，磁場(chǎng)方向垂直于線圈平面向里。當(dāng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度均勻增加時(shí)，在電容器兩平行極板之間的帶電小球P恰好處于靜止?fàn)顟B(tài)。

（1）小球P帶何種電荷，請(qǐng)分析說(shuō)明；

（2）若線圈的匝數(shù)為n，面積為S，平行板電容器的板間距離為d，小球P的質(zhì)量為m，所帶電荷量為q，求磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度的變化率。

Answer 1

【答案】（1）正電（2）

【解析】

(1)當(dāng)磁場(chǎng)向里均勻增加時(shí)，線圈向里的磁通量增加，根據(jù)楞次定律，線圈中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)沿逆時(shí)針?lè)较颍�電容器下極板帶正電，上極板帶負(fù)電，電容器極板間的電場(chǎng)方向向上；帶電小球P恰好處于靜止?fàn)顟B(tài)，所受重力和電場(chǎng)力平衡，電場(chǎng)力方向向上，又因?yàn)殡娙萜鳂O板間的電場(chǎng)方向向上,故小球P帶正電

(2)帶電小球P受重力和電場(chǎng)力平衡 ：

mg=F

電場(chǎng)力

電容器極板間的電壓等于感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)：

磁感應(yīng)強(qiáng)度的變化率為：