Question

半徑為r 帶缺口的剛性金屬圓環(huán)在紙面上固定放置，在圓環(huán)的缺口兩端引出兩根導(dǎo)線，分別與兩塊垂直于紙面固定放置的平行金屬板連接，兩板間距為d，如圖甲所示，有一變化的磁場(chǎng)垂直于紙面，規(guī)定垂直紙面向里的方向?yàn)檎�，變化�?guī)律如圖乙所示。在t＝0時(shí)刻平行板之間的中心位置有一電荷量為＋q的粒子由靜止釋放，粒子的重力不計(jì)，平行板電容器的充、放電時(shí)間不計(jì)，取上板的電勢(shì)為零。則以下說法中正確的是
　

A．第2s內(nèi)上極板為正極

B．第2s末粒子回到了原來位置

C．第2s末兩極板之間的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為 （V/m）

D．第4s末粒子的電勢(shì)能為 （J）

Answer 1

ACD

試題分析：由圖象可知，在第2內(nèi)，磁場(chǎng)垂直于紙面向內(nèi)，磁感應(yīng)強(qiáng)度變小，穿過金屬圓環(huán)的磁通量變小，假設(shè)環(huán)閉合，由楞次定律可知，感應(yīng)電流磁場(chǎng)與原磁場(chǎng)方向相同，即感應(yīng)電流磁場(chǎng)方向垂直于紙面向內(nèi)，然后由安培定則可知，感應(yīng)電流沿順時(shí)針方向，由此可知，上極板電勢(shì)高，是正極，故A正確；由楞次定律可知，在第1s內(nèi)，下板為正，粒子向下做勻加速運(yùn)動(dòng)；第2s內(nèi)，上板為正，粒子向下做勻減速運(yùn)動(dòng)，直到速度為零；第3s內(nèi)，上板為正，粒子向上做勻加速運(yùn)動(dòng)；第4s內(nèi)，下板為正，粒子向上做勻減速運(yùn)動(dòng)，直到速度減為零回到原來位置；故B錯(cuò)誤；法拉第電磁感應(yīng)定律可知，在第2s內(nèi)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)：，兩極板間的電場(chǎng)強(qiáng)度為：，故C正確；第4s末下極板是正極，且粒子回到兩板中點(diǎn)，因?yàn)樯蠘O板電勢(shì)為零，則中點(diǎn)的電勢(shì)為，粒子具有的電勢(shì)能為：，選項(xiàng) D 正確。