Question

4．如圖所示，一面積為S的線圈內有理想邊界的磁場，當磁場均勻增加時，有一帶電粒子靜止于平行板（兩板水平放置）電容器中間，若線圈的匝數(shù)為n，平行板電容器的板間距離為d，粒子的質量為m，帶電量為q，則：此粒子帶什么電，磁感應強度的變化率是多少．

Answer 1

分析 帶電粒子受重力和電場力平衡，由楞次定律可判斷極板帶電性質，由法拉第電磁感應定律可得出感應電動勢解決問題

解答 解：當磁場均勻增加時，由楞次定律可判斷上極板帶正電．
所以平行板電容器的板間的電場方向向下，帶電粒子受重力和電場力平衡，
所以粒子帶負電．
帶電粒子受重力和電場力平衡得：mg=F
F=$\frac{U}o9ruxvo$q，
而U=n$\frac{△B}{△t}$S
則有，磁感應強度的變化率$\frac{△B}{△t}$=$\frac{mgd}{nqs}$
答：此粒子帶負電，磁感應強度的變化率是$\frac{mgd}{nqs}$

點評 本題關鍵是電容器兩端電壓的表達，它是聯(lián)系電磁感應定律和粒子受力情況的橋梁