Question

【題目】半徑為r帶缺口的剛性金屬圓環(huán)在紙面上固定放置，在圓環(huán)的缺口兩端引出兩根導(dǎo)線，分別與兩塊垂直于紙面固定放置的平行金屬板連接，兩板間距為d，如圖甲所示。有一變化的磁場(chǎng)垂直于紙面，規(guī)定向內(nèi)為正，變化規(guī)律如圖乙所示。在t＝0時(shí)刻平板之間中心有一質(zhì)量為m電荷量為q的微粒恰好處于靜止，則以下說法正確的是(　　)

A. 微粒帶負(fù)電荷

B. 第2秒內(nèi)上極板帶正電

C. 第3秒內(nèi)上極板帶負(fù)電

D. 第2秒末兩極板之間的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為0.2 πr2/d

Answer 1

【答案】B

【解析】

A．由圖象可知，在第1s內(nèi)，磁場(chǎng)垂直于紙面向內(nèi)，磁感應(yīng)強(qiáng)度變大，穿過金屬圓環(huán)的磁通量變大，假設(shè)環(huán)閉合，由楞次定律可知，感應(yīng)電流磁場(chǎng)與原磁場(chǎng)方向相反，即感應(yīng)電流磁場(chǎng)方向垂直于紙面向外，然后由安培定則可知，感應(yīng)電流沿逆時(shí)針方向，由此可知，上極板電勢(shì)低，是負(fù)極，下板是正極，場(chǎng)強(qiáng)方向向上，可知因電場(chǎng)力方向向上，可知粒子帶正電，故A錯(cuò)誤；

B．由圖象可知，在第2s內(nèi)，磁場(chǎng)垂直于紙面向內(nèi)，磁感應(yīng)強(qiáng)度變小，穿過金屬圓環(huán)的磁通量變小，假設(shè)環(huán)閉合，由楞次定律可知，感應(yīng)電流磁場(chǎng)與原磁場(chǎng)方向相同，即感應(yīng)電流磁場(chǎng)方向垂直于紙面向內(nèi)，然后由安培定則可知，感應(yīng)電流沿順時(shí)針方向，由此可知，上極板電勢(shì)高，是正極，故B正確；

C．同理可知第3秒內(nèi)上極板帶正電，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；

D．法拉第電磁感應(yīng)定律可知，在第2s末產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)：，兩極板間的電場(chǎng)強(qiáng)度為：，故D錯(cuò)誤；

故選B。