Question

5．如圖所示，線圈匝數(shù)為n，橫截面積為S，線圈電阻為r，處于一個均勻增強的磁場中，磁感應強度隨時間的變化率為k，磁場方向水平向右且與線圈平面垂直，電容器的電容為C，定值電阻的阻值為r．由此可知，下列說法正確的是（　�。�

• A． 電容器下極板帶正電
• B． 電容器上極板帶正電
• C． 電容器所帶電荷量為$\frac{nskc}{2}$
• D． 電容器所帶電荷量為nskc

Answer 1

分析 磁場均勻增強，線圈中產生恒定的感應電動勢，相當于電源；由楞次定律判斷電流的方向；根據(jù)法拉第定律可求得感應電動勢的大小，由電路的結構求出路端電壓．帶電微粒P處于平衡狀態(tài)，電場力與重力平衡，由平衡條件列式，即可求出P的電荷量，由楞次定律判斷電容器極板的電性，從而判斷P的電性．

解答 解：AB、閉合線圈與阻值為r的電阻形成閉合回路，線圈相當與電源，電容器兩極板間的電壓等于路端電壓；由楞次定律可知，電流由右側流入，左側流出；故電容器上極板帶正電；故A錯誤，B正確；
CD、線圈產生的感應電動勢為：E=nS$\frac{△B}{△t}$=nSk，
路端電壓：U=$\frac{E}{2r}$      r=$\frac{nsk}{2}$，
則電容器所帶電荷量為：Q=CU=$\frac{nskC}{2}$，故C正確，D錯誤；
故選：BC．

點評 本題是電磁感應與帶電粒子在電場平衡問題的綜合，關鍵要能根據(jù)法拉第定律求出感應電動勢，由楞次定律判斷感應電動勢的方向．