解题思路:电荷量+q的油滴恰好静止金属板间,受到的电场力与重力平衡,由平衡条件可求出金属板间的电压.此电压等于R两端的电压.根据法拉第电磁感应定律和欧姆定律结合求出磁通量的变化率,由楞次定律确定磁感应强度B的变化情况.
由题,电荷量+q的油滴恰好静止金属板间,受到的电场力与重力平衡,由平衡条件得知,油滴受到的电场力竖直向上,则金属板上板带负电,下板带正电.
A、C若磁感应强度B竖直向上,B正在增强时,根据楞次定律得知,线圈中产生的感应电动势是下负上正,金属板下板带负电,上板带正电,油滴不能平衡,则磁感应强度B竖直向上且B正在减弱时,油滴能保持平衡.根据法拉第电磁感应定律得:
E=n[△∅/△t] ①
金属板间的电压为 U=[R/R+r]E,②
要使油滴平衡,则有
q[U/d]=mg ③
联立①②③得:[△∅/△t]=
dmg(R+r)
nRq.故A错误,C正确.
B、D同理可知,磁感应强度B竖直向下且正增强时,[△∅/△t]=
dmg(R+r)
nRq,油滴能保持静止.故BD均错误.
故选:C.
点评:
本题考点: 法拉第电磁感应定律;磁通量.
考点点评: 本题是电磁感应与电路、电场、力学等知识的综合应用.对于电磁感应问题,要楞次定律判断感应电动势、法拉第定律研究感应电动势大小是常用的思路.