Question

17．如图所示，两块水平放置的金属板间距离为d，用导线与一个n匝的线圈连接，线圈置于方向竖直向上的磁场B中，两板间有一个质量为m，电量为+q的油滴恰好处于平衡状态，重力加速度为g，则线圈中的磁场B正在减弱（填“增强”或“减弱”），磁通量变化率为$\frac{mgd}{nq}$．

Answer 1

分析 由题意可知，线圈置于竖直向上的均匀变化的磁场中，根据法拉第电磁感应定律E=n$\frac{△∅}{△t}$会产生稳定的电动势，小球受到向上的电场力，根据小球的平衡可求出磁通量的变化率以及磁场的变化．

解答 解：电荷量为q的带正电的油滴恰好处于静止状态，电场力竖直向上，则电容器的下极板带正电，所以线圈下端相当于电源的正极，由题意可知，根据楞次定律，可得穿过线圈的磁通量在均匀减弱；
线框产生的感应电动势：E=n$\frac{△∅}{△t}$；
油滴所受电场力：F=E_场q，
对油滴，根据平衡条件得：q$\frac{E}{d}$=mg；
所以解得，线圈中的磁通量变化率的大小为；$\frac{△∅}{△t}$=$\frac{mgd}{nq}$；
故答案为：减弱，$\frac{mgd}{nq}$．

点评 解决本题的关键掌握法拉第电磁感应定律，欧姆定律等等电磁感应与电路、电场的基本规律；还会用楞次定律判端电动势的方向．注意感应电动势与电场强度符号容易混淆．同时要注意电容器的电压不是线圈产生的感应电动势．