Question

【題目】如圖所示，勻強(qiáng)磁場(chǎng)的方向垂直于光滑的金屬導(dǎo)軌平面向里，極板間距為d的平行板電容器與總阻值為2R0的滑動(dòng)變阻器通過(guò)平行導(dǎo)軌連接，電阻為R0的導(dǎo)體棒MN可在外力的作用下沿導(dǎo)軌從左向右做勻速直線運(yùn)動(dòng)。當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸頭位于a、b的中間位置且導(dǎo)體棒MN的速度為v0時(shí)，位于電容器中P點(diǎn)的帶電油滴恰好處于靜止?fàn)顟B(tài)。若不計(jì)摩擦和平行導(dǎo)軌及導(dǎo)線的電阻，各接觸處接觸良好，重力加速度為g，則下列判斷正確的是

A．油滴帶正電荷

B．若將上極板豎直向上移動(dòng)距離d，油滴將向上加速運(yùn)動(dòng)，加速度a = g/2

C．若將導(dǎo)體棒的速度變?yōu)?v0，油滴將向上加速運(yùn)動(dòng)，加速度a = g

D．若保持導(dǎo)體棒的速度為v0不變，而將滑動(dòng)觸頭置于a端，同時(shí)將電容器上極板向上移動(dòng)距離d/3，油滴仍將靜止

Answer 1

【答案】CD

【解析】

試題分析:由右手定則知，M端為正極，液滴靜止，因此帶負(fù)點(diǎn)，故A錯(cuò)；設(shè)導(dǎo)體棒長(zhǎng)度為L(zhǎng)，導(dǎo)體棒切割磁感線形成的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為：

電容器兩端的電壓為：①

開(kāi)始液滴靜止有：②

若將上極板豎直向上移動(dòng)距離d時(shí)，有：③

聯(lián)立解得：，方向豎直向下，故B錯(cuò)；

當(dāng)若將導(dǎo)體棒的速度變?yōu)?v0時(shí)，有：④

將①中v0換為2v0聯(lián)立解得：，方向豎直向上，故C對(duì)；

若保持導(dǎo)體棒的速度為v0不變，而將滑動(dòng)觸頭置于a位置時(shí)，電容器兩端之間的電壓為：

此時(shí)液滴所受電場(chǎng)力為：，因此液滴仍靜止，故D對(duì)。

考點(diǎn):導(dǎo)體棒切割磁感線時(shí)的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)、電容、帶電粒子在混合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)。