Question

如圖所示，線圈匝數(shù)為n，橫截面積為S，線圈電阻為r，處于一個(gè)均勻增強(qiáng)的磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間的變化率為k（k＞0），磁場(chǎng)方向水平向右且與線圈平面垂直．上、下兩板水平放置的電容器，板間距為d，電容為C，在電容器兩板之間有一質(zhì)量為m的帶電微粒P處于靜止?fàn)顟B(tài)，兩個(gè)電阻的阻值分別為r和2r．則下列說(shuō)法正確的是（　�。�

• A、P帶負(fù)電，電荷量為

  5mgd

  3nSk

• B、P帶正電，電荷量為

  2mgd

  nSk

• C、P帶負(fù)電，電荷量為

  2mgd

  nSk

• D、P帶正電，電荷量為

  5mgd

  2nSk

Answer 1

分析：磁場(chǎng)均勻增強(qiáng)，線圈中產(chǎn)生恒定的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，相當(dāng)于電源．根據(jù)法拉第定律可求得感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小，由電路的結(jié)構(gòu)求出路端電壓．帶電微粒P處于平衡狀態(tài)，電場(chǎng)力與重力平衡，由平衡條件列式，即可求出P的電荷量，由楞次定律判斷電容器極板的電性，從而判斷P的電性．

解答：解：閉合線圈與阻值為r的電阻形成閉合回路，線圈相當(dāng)與電源，電容器兩極板間的電壓等于路端電壓，線圈產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為 E=nS

△B

△t

=nSk，
路端電壓 U=

E

2

=

nSk

2

，
對(duì)帶電微粒有 q

U

d

=mg，即 q=

2mgd

nSk

；
根據(jù)楞次定律可知，電容器上極板帶正電，所以微粒P帶負(fù)電．故C正確．
故選C

點(diǎn)評(píng)：本題是電磁感應(yīng)與帶電粒子在電場(chǎng)平衡問(wèn)題的綜合，關(guān)鍵要能根據(jù)法拉第定律求出感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，由楞次定律判斷感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的方向．