Question

【題目】如圖甲所示，電路的左側(cè)是電容為C的采行板電容器，兩金屬板正對(duì)并水平放置，兩板之間存在著勻強(qiáng)磁場(chǎng)(圖中未畫出)板間距離為d，電路的右側(cè)是一個(gè)面積為S的導(dǎo)體圓環(huán)，環(huán)內(nèi)充滿垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間的變化如圖乙所示。一質(zhì)量為m的帶電微粒在兩板之間以速率沿順時(shí)針方向做半徑為R的勻速圓周運(yùn)動(dòng)。已知重力加速度為g，求:

(1)平行板電容器的帶電量Q；

(2)帶電微粒所帶電荷的電性和電荷量q；

(3)兩金屬板之間磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小和方向。

Answer 1

【答案】(1)(2)負(fù)電，(3)，方向垂直紙面向里

【解析】

(1)根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律，平行板電容器極板間電壓：

平行板電容器的電量為：

(2)由題知:微粒帶負(fù)電，設(shè)極板間的電場(chǎng)強(qiáng)度為E，則：

得到:

(3)帶電微粒做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的向心力由其所受的洛倫茲力提供，由牛頓第一定律得:

解得:

由左手定則可得兩金屬板間的磁場(chǎng)方向垂直紙面向里。