Question

【題目】兩塊水平放置的金屬板間的距離為d，用導線與一個n匝線圈相連，線圈電阻為r，線圈中有豎直向上均勻變化的磁場，電阻R與金屬板連接，如圖所示．兩板間有一個質量為m，電荷量為+q的油滴恰好處于靜止狀態(tài)，當地的重力加速度為g．則線圈中的磁感應強度B的變化情況和其磁通量的變化率為多少？

Answer 1

【答案】解：由于帶正電的油滴恰好處于靜止狀態(tài)，所以上極板帶負電，線圈的上端是電源的負極．

由于線圈中有豎直向上均勻變化的磁場，根據楞次定律，磁場應是均勻增加的．

根據帶電油滴的平衡，有：

mg=q

解得：

U=

其中U為兩板間的電勢差．

由閉合電路的歐姆定律和串聯(lián)電路的知識可知：

U=

則 =

答：線圈中的磁感應強度B是均勻增加的，其磁通量的變化率為 ．

【解析】電荷量+q的油滴恰好靜止金屬板間，受到的電場力與重力平衡，線圈的上端是電源的負極．由于線圈中有豎直向上均勻變化的磁場，根據楞次定律，磁場應是均勻增加的．
【考點精析】本題主要考查了楞次定律的相關知識點，需要掌握楞次定律適用于一般情況的感應電流方向的判定，而右手定則只適用于導線切割磁感線運動的情況，此種情況用右手定則判定比用楞次定律判定簡便才能正確解答此題．