Question

【题目】一半径为r的圆形导线框内有一运强磁场，磁场方程垂直于导线框所在平面，导线框的左端通过导线接一对水平放置的平行的金属板，两极间的距离为d，磁场的磁感应强度B随时间t均匀增大且关系式为：B=kt+B0．开始，在平行板内有一质量为m的带电液滴静止于两板中间，该液滴可视为质点，重力加速度为g．求：

（1）平行板两端的电压；

（2）液滴的带电量及电性．

Answer 1

【答案】（1）平行板两端的电压为kπr2；

（2）液滴的带电量q=，电性为负

【解析】

试题分析：（1）根据法拉第电磁感应定律计算圆环产生的感应电动势，即两极板间的电压；

（2）对液滴受力分析，根据平衡条件计算液滴的带电量．

解：（1）根据法拉第电磁感应定律：U===kπr2；

（2）液滴处于静止，则电场力和重力等大反向，

mg=q

得：q=

由楞次定律知圆环上的感应电流为逆时针，则平行板上极板带正电，场强方向向下，而液滴所受电场力方向向上，故液滴电性为负；

答：（1）平行板两端的电压为kπr2；

（2）液滴的带电量q=，电性为负．