Question

1．如圖所示，線圈內(nèi)有理想邊界的磁場，當(dāng)磁場以B=（2-2t）T的規(guī)律變化時(shí)，有一帶質(zhì)量為10^-5kg的帶電的粒子靜置于平行板（兩板水平放置）電容器中間，設(shè)線圈的面積為0.1m²．則：
（1）求線圈產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢的大小和方向（順時(shí)針或逆時(shí)針）；
（2）求帶電粒子的電量．（重力加速度為g=10m/s²，電容器兩板間的距離為0.02m）

Answer 1

分析 （1）根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律和楞次定律求感應(yīng)電動(dòng)勢的大小和方向；
（2）根據(jù)受力平衡求帶電粒子的電量

解答 解：（1）根據(jù)題意B=（2-2t）T，磁感應(yīng)強(qiáng)度的變化率$|\frac{△B}{△t}|=2T/s$
根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律，$E=\frac{△Φ}{△t}=\frac{△B•S}{△t}$=2×0.1V=0.2V
根據(jù)楞次定律，線圈內(nèi)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢方向?yàn)轫槙r(shí)針方向
（2）線圈相當(dāng)于電源，電容器下極板接高電勢，下極板帶正電
粒子靜止，則電場力等于重力
$\frac{U}uickkqmq=mg$
代入數(shù)據(jù)：$\frac{0.2}{0.02}q=1{0}_{\;}^{-5}×10$
解得$q=1{0}_{\;}^{-5}C$
答：（1）線圈產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢的大小0.2V，方向順時(shí)針；
（2）帶電粒子的電量為$1{0}_{\;}^{-5}C$

點(diǎn)評(píng) 本題是電磁感應(yīng)與力學(xué)知識(shí)的綜合，主要考查法拉第電磁感應(yīng)定律、楞次定律和共點(diǎn)力平衡等知識(shí)點(diǎn)，關(guān)鍵是靈活運(yùn)動(dòng)物理規(guī)律解題．