题目
题型:不详难度:来源:
(1)当ab以速度v0匀速向左运动时,电容器中质量为m的带电微粒恰好静止.试判断微粒的带电性质,及带电量的大小.
(2)当ab棒以某一速度沿导轨匀速运动时,发现带电微粒从两极板中间由静止开始向下运动,历时t=2×10-2 s到达下极板,已知电容器两极板间距离d=6×10-3m,求ab棒的速度大小和方向.(g=10m/s2)
答案
∵微粒受力平衡,电场力向上,场强方向向下.
∴微粒带负电.
设微粒带电量大小为q,由平衡条件知:mg=q
UC |
d |
对R1、R2和金属棒构成的回路,由欧姆定律可得
I=
E |
3R |
UC=IR2=IR…③
由法拉第电磁感应定律可得 E=BLv0…④
由以上各式求得 q=
3mgd |
BLv0 |
(2)因带电微粒从极板中间开始向下作初速度为零的匀加速运动,
由运动学公式得:
1 |
2 |
1 |
2 |
得 a=15m/s2=
3 |
2 |
可见带电微粒受到的电场力向下,所以ab棒应向右运动,设此时极板间电压为UC′,由牛顿第二定律,得
mg+q
UC′ |
d |
3 |
2 |
出⑤和⑧得 UC′=
1 |
6 |
设棒ab运动速度为vx,则电动势E′=Blvx,由欧姆定律得:
UC′=I′R2=
BLvx |
3R |
1 |
3 |
1 |
6 |
∴vx=
1 |
2 |
1 |
2 |
答:
(1)微粒的带负电,带电量的大小为
3mgd |
BLv1 |
(2)ab棒的速度大小为
1 |
2 |
核心考点
试题【在竖直面内有两平行金属导轨AB、CD,间距为L,金属棒ab可在导轨上无摩擦地滑动.棒与导轨垂直,并接触良好.它们的电阻均可不计.导轨之间有垂直纸面向外的匀强磁场】;主要考察你对电磁感应中切割类问题等知识点的理解。[详细]
举一反三