Question

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，如圖所示。有一變化的磁場垂直于紙面，規(guī)定向內(nèi)為正，變化規(guī)律如圖所示。在t=0時刻平板之間中心有一重力不計，電荷量為+q的微粒，從靜止釋放，兩板間距足夠長。則以下說法正確的是(　)

1. A.
   第1秒內(nèi)金屬圓環(huán)中的感應電流為逆時針方向
2. B.
   第1秒內(nèi)上極板的電勢高于下極板的電勢
3. C.
   第1秒內(nèi)粒子將向下做自由落體運動
4. D.
   第2秒內(nèi)粒子所受電場力將反向

Answer 1

B
試題分析：第1s內(nèi)磁場強度減小，所以圓環(huán)產(chǎn)生感應電動勢，穿過線圈的磁通量減小，感應電流的磁場方向向里，由右手定則可知線圈中的電流為順時針，A錯；感應電流給電容器充電，上極板為正電，B對；第1s內(nèi)場強方向向下，正電荷所受電場力方向向下，由qE+mg=ma，所以粒子向下不是自由落體運動，C錯；第2s內(nèi)磁場方向垂直向外，磁通量增大，感應電流的磁場還是向里，感應電流方向不變，粒子所受電場力方向依然是向下，D錯；
考點：考查電磁感應與電容器
點評：明確本題考查楞次定律的應用，首先判斷原磁場方向，再判斷磁通量變化，再由楞次定律判斷感應電流的磁場方向，再由右手定則判斷電流方向，注意掌握電容器的充放電過程