Question

 兩塊水平放置的金屬板間的距離為d，用導(dǎo)線與一個(gè)匝數(shù)為線圈相連，線圈電阻為r，線圈中有豎直向上均勻變化的磁場(chǎng)，電阻R與金屬板連接，如圖所示。兩板間有一個(gè)質(zhì)量為m，電荷量為+q的油滴恰好處于靜止?fàn)顟B(tài)，當(dāng)?shù)氐闹亓�加速度�?i>g。

（1）則線圈中的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的變化情況和其磁通量的變化率為多少？

（2）在此狀態(tài)下，電阻R突然斷路，那么油滴運(yùn)動(dòng)的方向及其運(yùn)動(dòng)到金屬板上的時(shí)間為多少？

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Answer 1

 解：

（1）由于帶正電的油滴恰好處于靜止?fàn)顟B(tài)，所以上極板帶負(fù)電，線圈的上端是電源的負(fù)極。由于線圈中有豎直向上均勻變化的磁場(chǎng)，根據(jù)楞次定律，磁場(chǎng)應(yīng)是均勻增加的。

根據(jù)帶電油滴的平衡，有：得：其中為兩板間的電勢(shì)差。

由閉合電路的歐姆定律和串聯(lián)電路的知識(shí)可知：

則

(2) 當(dāng)電阻R斷路時(shí)，電源開(kāi)路，電源的電動(dòng)勢(shì)即為電容器兩板間的電勢(shì)差，為：

    

   則油滴的加速度為，方向向上。

有運(yùn)動(dòng)學(xué)公式得：