Question

（2010·浙江卷）19. 半径为r带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放置的平行金属板连接，两板间距为d，如图（上）所示。有一变化的磁场垂直于纸面，规定向内为正，变化规律如图（下）所示。在t=0时刻平板之间中心有一重力不计，电荷量为q的静止微粒，则以下说法正确的是（   ）

A．第2秒内上极板为正极

B．第3秒内上极板为负极

C．第2秒末微粒回到了原来位置

D．第3秒末两极板之间的电场强度大小为0.2

Answer 1

A

分析：
（1）由楞次定律可以判断出两极板哪个是正极，哪个是负极；
（2）由法拉第电磁感应定律可以求出感应电动势，然后由匀强电场场强与电势差的关系可以求出两极板间的场强大小。
解答：
由图象可知，在第2内，磁场垂直于纸面向内，磁感应强度变小，穿过金属圆环的磁通量变小，假设环闭合，由楞次定律可知，感应电流磁场与原磁场方向相同，即感应电流磁场方向垂直于纸面向内，然后由安培定则可知，感应电流沿顺时针方向，由此可知，上极板电势高，是正极，故A正确；由楞次定律可知，在第1s与第3内上极板是正极，在第2与第4s内，下极板是正极，因此两极板间的电场每隔1s改变一次方向，带电粒子q在第1s内向下做匀加速运动，第2s内向下做匀减速直线运动，第2s末速度为零，在第3s内向下做匀加速直线运动，第4s内向下做匀加速直线运动，由此可知，带电粒子一直向下运动，不会回到原来的位置；法拉第电磁感应定律可知，在第3s内产生的感应电动势：0.1πr²/d；故BCD错误。
点评：本题是一道综合题，考查了楞次定律、法拉第电磁感应定律、匀强磁场场强与电势差的关系的应用，难度较大，分析清楚图象、熟练应用基础知识是正确解题的关键。