Question

两块水平放置的金属板间的距离为d，用导线与一个匝数为n的线圈相连，线圈总电阻为 r，线圈中有竖直方向的磁场，电阻R与金属板连接如图所示，两板间有一个质量为m、电量为十q的油滴恰好处于静止状态，则线圈中的磁感强度B的方向、变化情况和磁通量的变化率

△?

△r

分别是（　　）

• A．B竖直向上，增强，

  mgd

  nq

• B．B竖直向下，减弱，

  mgd(R+r)

  nqR

• C．B竖直向上，增强，

  mgdr

  nqR

• D．B竖直向上，减弱，

  mgd(R+r)

  nqR

Answer 1

分析：由题，油滴处于静止状态，油滴所受的重力与电场力平衡，由平衡条件求出两金属板间的电压．根据欧姆定律求出线圈中产生的感应电动势，由法拉第电磁感应定律求解磁通量的变化率

△?

△r

．根据板间电场方向，判断两板电势高低，由楞次定律判断磁场的变化情况．

解答：解：据题，油滴处于静止状态，则有
    mg=qE_场，又E_场=

U

d

得到板间电压为U=

mgd

q

根据欧姆定律得到，线圈中产生的感应电动势E=

R+r

R

U．
由法拉第电磁感应定律得E=n

△Φ

△t

得
 

△Φ

△t

=

E

n

=

mgd(R+r)

nqR

由题，电荷带正电，电场力方向竖直向上，则上板带负电，下板带正电，上板电势低，下板电势高，由楞次定律得到，若磁场方向向上时，磁场减弱．
故选D

点评：本题是力学知识、电路知识与电磁感应知识的综合应用，关键抓住电容器的电压与电路的关系以及与电磁感应规律的关系．