Question

【題目】如圖甲所示，電路的左側是電容為C的采行板電容器，兩金屬板正對并水平放置，兩板之間存在著勻強磁場(圖中未畫出)板間距離為d，電路的右側是一個面積為S的導體圓環，環內充滿垂直紙面向里的勻強磁場，磁感應強度隨時間的變化如圖乙所示。一質量為m的帶電微粒在兩板之間以速率沿順時針方向做半徑為R的勻速圓周運動。已知重力加速度為g，求:

(1)平行板電容器的帶電量Q；

(2)帶電微粒所帶電荷的電性和電荷量q；

(3)兩金屬板之間磁感應強度的大小和方向。

Answer 1

【答案】(1)(2)負電，(3)，方向垂直紙面向里

【解析】

(1)根據法拉第電磁感應定律，平行板電容器極板間電壓：

平行板電容器的電量為：

(2)由題知:微粒帶負電，設極板間的電場強度為E，則：

得到:

(3)帶電微粒做勻速圓周運動的向心力由其所受的洛倫茲力提供，由牛頓第一定律得:

解得:

由左手定則可得兩金屬板間的磁場方向垂直紙面向里。