Question

如圖所示，單匝線圈內有理想邊界的磁場，當磁場均勻增加時，有一帶電微粒靜止于平行板中間，則粒子帶

 

電，若平行板電容器間距是d，線圈面積為s，粒子質量是m，磁場的變化率為k，則微粒的電量為

 

．

Answer 1

分析：帶電粒子受重力和電場力平衡，確定極板所帶電性，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，由楞次定律判斷得知，線圈中感應電動勢沿逆時針，則電容器上極板帶正電．
所以平行板電容器板間的電場方向向下．
帶電微粒受重力和電場力平衡，電場力方向應豎直向上．所以粒子帶負電．
帶電微粒受重力和電場力平衡得：mg=F
  F=

U

d

q，U=n

△B

△t

S
磁感應強度的變化率

△B

△t

=

mgd

nqs

=k
聯立以上各式得：q=

mgd

sk

故答案為：負，

mgd

sk

點評：本題的解題關鍵是電容器兩端電壓的表達，它是聯系電磁感應定律和粒子受力情況的橋梁．