Question

如圖，在豎直面內(nèi)有兩平行金屬導(dǎo)軌AB、CD．導(dǎo)軌間距為L，電阻不計(jì)．一根電阻不計(jì)的金屬棒ab可在導(dǎo)軌上無摩擦地滑動．棒與導(dǎo)軌垂直，并接觸良好．導(dǎo)軌之間有垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場，磁感強(qiáng)度為B．導(dǎo)軌右邊與電路連接．電路中的兩個(gè)定值電阻組織分別為2R和R．在BD間接有一水平放置的平行板電容器C，板間距離為d．當(dāng)ab以速度v₀勻速向左運(yùn)動時(shí)，電容器中質(zhì)量為m的帶電微粒恰好靜止．求：微粒的帶電性質(zhì)，及帶電量的大�。�

Answer 1

分析：當(dāng)ab以速度v₀勻速向左運(yùn)動時(shí)，產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，根據(jù)右手定則可知感應(yīng)電流方向，確定出電容器兩極板的電性．根據(jù)微粒受力平衡即可判斷微粒的電性，由平衡條件可求出電量的大�。�

解答：解：ab棒勻速向左運(yùn)動時(shí)，棒中產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向?yàn)閍→b，則電容器上板帶正電，下板帶負(fù)電，場強(qiáng)方向向下．
∵微粒受力平衡，電場力方向向上，
∴微粒帶負(fù)電
由平衡條件得  mg=q

Uc

d

又U_c=IR，I=

E

3R

，E=Blv₀
由以上各式求出q=

3mgd

Blv0

答：微粒的帶負(fù)電，帶電量的大小為

3mgd

Blv0

．

點(diǎn)評：本題是電容器、電路、電磁感應(yīng)、力學(xué)等知識的綜合，只要掌握基本知識就能正確解答．