半径为r带极小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水平放置的平行金属板连接,两板间距为d.有一变化的磁场垂直于

首页 > 考试 > 物理 > 高中物理 > 楞次定律/2023-04-14 / 加入收藏 / 阅读 [打印]

◎ 题目

半径为r带极小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水平放置的平行金属板连接,两板间距为d.有一变化的磁场垂直于纸面,规定向内为正,变化规律如图所示.在t=0时刻平板之间中心有一重力不计,电荷量为q、质量为m的静止微粒,微粒带正电.如果前T秒内粒子未碰到平行金属板,则以下说法正确的是(  )
A.T/2秒时平行金属板上极板为正极
B.3T/4秒时速度大小为πB0qr2/md,方向竖直向下
C.T/2秒时微粒回到了原来位置
D.第2T秒末微粒离出发点最远,距离为πB0qr2/4md2 
魔方格

◎ 答案

AB

◎ 解析

试题分析:

A、在前T/4秒内,磁场随着时间均匀增加,则由法拉第电磁感应定律得,感应电动势是恒定不变的,再由楞次定律可得金属板上极带负电.所以带电粒子在电场力作用下向上运动.当后T/4秒内,磁场随着时间均匀减小,则由法拉第电磁感应定律得,感应电动势是恒定不变的,再由楞次定律可得金属板上极带正电.故A正确;

B、在T/2秒到3T/4秒内,磁场随着时间均匀增加,不过方向是垂直纸面向外,则由法拉第电磁感应定律得,感应电动势是恒定不变的,再由楞次定律可得金属板上极带正电,则带电粒子反向做匀加速,加速度大小为qE/m=4qB0πr2/mTd,所以速度大小v=at=(4qB0πr2/mTd)×T/4=πB0qr2/md,方向竖直向下.故B正确;
C、在前T/4秒内,磁场随着时间均匀增加,则由法拉第电磁感应定律得,感应电动势是恒定不变的,再由楞次定律可得金属板上极带负电.所以带电粒子在电场力作用下向上运动.当后T/4秒内,磁场随着时间均匀减小,则由法拉第电磁感应定律得,感应电动势是恒定不变的,再由楞次定律可得金属板上极带正电.所以带电粒子向上先做匀加速后做匀减速.故C错误;
D、在前T/4秒内,磁场随着时间均匀增加,则由法拉第电磁感应定律得,感应电动势是恒定不变的,再由楞次定律可得金属板上极带负电.所以带电粒子在电场力作用下向上运动.当后T/4秒内,磁场随着时间均匀减小,则由法拉第电磁感应定律得,感应电动势是恒定不变的,再由楞次定律可得金属板上极带正电.所以带电粒子向上先做匀加速后做匀减速.由此可得,在第T秒内,粒子回到原点,则第2T秒内,粒子仍然回到原点.故D错误。
故选:AB

◎ 知识点

    专家分析,试题“半径为r带极小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水平放置的平行金属板连接,两板间距为d.有一变化的磁场垂直于…”主要考查了你对  【电容的定义式】,【带电粒子在电场中运动的综合应用】,【闭合电路欧姆定律】,【楞次定律】,【法拉第电磁感应定律】  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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