问题 选择题

两块水平放置的金属板间的距离为d,用导线与一个多匝线圈相连,线圈电阻为r,线圈中有竖直方向均匀变化的磁场,其磁通量的变化率为k,电阻R与金属板连接,如图所示.两板间有一个质量为m,电荷量为+q的油滴恰好处于静止状态,重力加速度为g,则线圈中的磁感应强度B的变化情况和线圈的匝数n分别为(  )

A.磁感应强度B竖直向上且正在增强,n=

dmg
kq

B.磁感应强度B竖直向下且正在增强,n=

dmg
kq

C.磁感应强度B竖直向上且正在减弱,n=

dmg(R+r)
kRq

D.磁感应强度B竖直向下且正在减弱,n=

dmg(R+r)
kRq

答案

由题,电荷量+q的油滴恰好静止金属板间,受到的电场力与重力平衡,由平衡条件得知,油滴受到的电场力竖直向上,则金属板上板带负电,下板带正电.

A、C若磁感应强度B竖直向上,B正在增强时,根据楞次定律得知,线圈中产生的感应电动势是下负上正,金属板下板带负电,上板带正电,油滴不能平衡,则磁感应强度B竖直向上且B正在减弱时,油滴能保持平衡.根据法拉第电磁感应定律得:

     E=n

△?
△t
=nk ①

金属板间的电压为  U=

R
r+R
E,②

要使油滴平衡,则有

     q

U
d
=mg  ③

联立①②③得:n=

dmg(R+r)
kRq
.故AC错误,

B、D同理可知,磁感应强度B竖直向下且正在减弱,同时 n=

dmg(R+r)
kRq
,油滴能保持静止.故B错误,D正确.

故选D

问答题
选择题