Question

【題目】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(dǎo)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(chǎng)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(shí)刻平板之間中心有一重力不計(jì)，電荷量為q的靜止微粒，則以下說法正確的是（ ）

A. 第2秒內(nèi)上極板為正極

B. 第3秒內(nèi)上極板為負(fù)極

C. 第2秒末微粒回到了原來位置

D. 第3秒末兩極板之間的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為

Answer 1

【答案】AD

【解析】由圖象可知，在第3s內(nèi)，磁場(chǎng)垂直于紙面向外，磁感應(yīng)強(qiáng)度變大，穿過金屬圓環(huán)的磁通量變大，假設(shè)環(huán)閉合，由楞次定律可知，感應(yīng)電流磁場(chǎng)與原磁場(chǎng)方向相反，即感應(yīng)電流磁場(chǎng)方向垂直于紙面向里，然后由安培定則可知，感應(yīng)電流沿順時(shí)針方向，由此可知，上極板電勢(shì)高，是正極，故B錯(cuò)誤；同理第2s內(nèi)，由楞次定律可知，金屬板上極板帶正電，金屬板下極板帶負(fù)電，故A正確；由楞次定律可知，在第1s與第4內(nèi)下極板是正極，在第2與第3s內(nèi)，上極板是正極，因此兩極板間的電場(chǎng)每隔1s改變一次方向，帶電粒子q在第1s內(nèi)向下做勻加速運(yùn)動(dòng)，第2s內(nèi)向下做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，第2s末速度為零，在第3s內(nèi)向下做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，第4s內(nèi)向下做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，由此可知，帶電粒子一直向下運(yùn)動(dòng)，不會(huì)回到原來的位置，故C錯(cuò)誤；由法拉第電磁感應(yīng)定律可知，在第3s內(nèi)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)： ，兩極板間的電場(chǎng)強(qiáng)度為： ，故D正確。所以AD正確，BC錯(cuò)誤。