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(2010·浙江卷)19.半径为r带缺口的刚性金属圆环在纸面上固定放置,在圆环的缺口两端引出两根导线,分别与两块垂直于纸面固定放置的平行金属板连接,两板间距为d,如图(上)所

网友投稿  2023-04-20 00:00:00  零零社区

◎ 题目

(2010·浙江卷)19. 半径为r带缺口的刚性金属圆环在纸面上固定放置,在圆环的缺口两端引出两根导线,分别与两块垂直于纸面固定放置的平行金属板连接,两板间距为d,如图(上)所示。有一变化的磁场垂直于纸面,规定向内为正,变化规律如图(下)所示。在t=0时刻平板之间中心有一重力不计,电荷量为q的静止微粒,则以下说法正确的是(   )
A.第2秒内上极板为正极
B.第3秒内上极板为负极
C.第2秒末微粒回到了原来位置
D.第3秒末两极板之间的电场强度大小为0.2

◎ 答案

A

◎ 解析


分析:
(1)由楞次定律可以判断出两极板哪个是正极,哪个是负极;
(2)由法拉第电磁感应定律可以求出感应电动势,然后由匀强电场场强与电势差的关系可以求出两极板间的场强大小。
解答:
由图象可知,在第2内,磁场垂直于纸面向内,磁感应强度变小,穿过金属圆环的磁通量变小,假设环闭合,由楞次定律可知,感应电流磁场与原磁场方向相同,即感应电流磁场方向垂直于纸面向内,然后由安培定则可知,感应电流沿顺时针方向,由此可知,上极板电势高,是正极,故A正确;由楞次定律可知,在第1s与第3内上极板是正极,在第2与第4s内,下极板是正极,因此两极板间的电场每隔1s改变一次方向,带电粒子q在第1s内向下做匀加速运动,第2s内向下做匀减速直线运动,第2s末速度为零,在第3s内向下做匀加速直线运动,第4s内向下做匀加速直线运动,由此可知,带电粒子一直向下运动,不会回到原来的位置;法拉第电磁感应定律可知,在第3s内产生的感应电动势:0.1πr2/d;故BCD错误。
点评:本题是一道综合题,考查了楞次定律、法拉第电磁感应定律、匀强磁场场强与电势差的关系的应用,难度较大,分析清楚图象、熟练应用基础知识是正确解题的关键。

◎ 知识点

    专家分析,试题“(2010·浙江卷)19.半径为r带缺口的刚性金属圆环在纸面上固定放置,在圆环的缺口两端引出两根导线,分别与两块垂直于纸面固定放置的平行金属板连接,两板间距为d,如图(上)所…”主要考查了你对  【电磁感应现象的综合应用】  等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”,你可以点击相应的链接进行查看和学习。



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