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,线圈的匝数为n,电阻为r,线圈中有竖直方向均匀变化的磁场,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,则关于线圈中的磁感应强度B的变化情况和线圈中磁通量的变化率k,下列说法正确的是(  )

A.磁感应强度B竖直向上且正在减弱,k=

dmg
nq

B.磁感应强度B竖直向下且正在减弱,k=

dmg
nq

C.磁感应强度B竖直向上且正在增强,k=

dmg(R+r)
nRq

D.磁感应强度B竖直向下且正在增强,k=

dmg(R+r)
nRq

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

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:

△∅
△t
=
dmg(R+r)
nRq
.故A错误,C也错误.

B、D同理可知,磁感应强度B竖直向下且正增强时,

△∅
△t
=
dmg(R+r)
nRq
,油滴能保持静止.故B错误,D正确.

故选D

单项选择题
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