Question

半径为r带缺口的刚性金属圆环在纸面上固定放置，在圆环的缺口两端引出两根导线，分别与两块垂直于纸面固定放置的平行金属板连接，两板间距为d，如图甲所示。有一变化的磁场垂直于纸面，规定向内为正，变化规律如图乙所示。在t＝0时刻平板之间中心有一质量为m电荷量为q的微粒恰好处于静止，则以下说法正确的是(　　)

 

A. 微粒带负电荷

B. 第2秒内上极板带正电

C. 第3秒内上极板带负电

D. 第2秒末两极板之间的电场强度大小为0.2 πr²/d

Answer

B

【解析】

A．由图象可知，在第1s内，磁场垂直于纸面向内，磁感应强度变大，穿过金属圆环的磁通量变大，假设环闭合，由楞次定律可知，感应电流磁场与原磁场方向相反，即感应电流磁场方向垂直于纸面向外，然后由安培定则可知，感应电流沿逆时针方向，由此可知，上极板电势低，是负极，下板是正极，场强方向向上，可知因电场力方向向上，可知粒子带正电，故A错误；

B．由图象可知，在第2s内，磁场垂直于纸面向内，磁感应强度变小，穿过金属圆环的磁通量变小，假设环闭合，由楞次定律可知，感应电流磁场与原磁场方向相同，即感应电流磁场方向垂直于纸面向内，然后由安培定则可知，感应电流沿顺时针方向，由此可知，上极板电势高，是正极，故B正确；

C．同理可知第3秒内上极板带正电，选项C错误；

D．法拉第电磁感应定律可知，在第2s末产生的感应电动势：，两极板间的电场强度为：，故D错误；

故选B。