12.如图所示,固定在水平面上的半径为r的金属圆环内存在方向竖直向上、磁感应强度大小为B的匀强磁场。长为l的金属棒,一端与圆环接触良好,另一端固定在竖直导电转轴 $O O ^ { \prime }$ 上,随轴以角速度w匀速转动。在圆环的A点和电刷间接有阻值为R的电阻和电容为C、板间距为d的平行板电容器,有一带电微粒在电容器极板间处于静止状态。已知重力加速度为g,不计其它电阻和摩擦,下列说法正确的是( )

B
2020_浙江卷
12.如图所示,固定在水平面上的半径为r的金属圆环内存在方向竖直向上、磁感应强度大小为B的匀强磁场。长为l的金属棒,一端与圆环接触良好,另一端固定在竖直导电转轴 $O O ^ { \prime }$ 上,随轴以角速度w匀速转动。在圆环的A点和电刷间接有阻值为R的电阻和电容为C、板间距为d的平行板电容器,有一带电微粒在电容器极板间处于静止状态。已知重力加速度为g,不计其它电阻和摩擦,下列说法正确的是( )

B
【答案】B
【解析】
【详解】A.如图所示,金属棒绕 $O O ^ { \prime }$ 轴切割磁感线转动,棒产生的电动势
$$ E = B r \cdot { \frac { \omega r } { 2 } } { = } { \frac { 1 } { 2 } } B r ^ { 2 } \omega $$
A 错误;
B.电容器两极板间电压等于电源电动势E,带电微粒在两极板间处于静止状态,则
$$ q { \frac { E } { d } } = m g $$
即
$$ \frac { q } { m } = \frac { d g } { E } = \frac { d g } { \frac { 1 } { 2 } B r ^ { 2 } \omega } = \frac { 2 d g } { B r ^ { 2 } \omega } $$
B 正确;
C.电阻消耗的功率
$$ P = \frac { E ^ { 2 } } { R } = \frac { B ^ { 2 } r ^ { 4 } \omega ^ { 2 } } { 4 R } $$
C 错误;
D.电容器所带的电荷量
$$ Q = C E = { \frac { C B r ^ { 2 } \omega } { 2 } } $$
D 错误。
故选 B。