Question

（09年重庆一中月考）（14分）如图所示，光滑的平行导轨P、Q相距L=1 m，处在同一竖直面中，导轨的左端接有如图所示的电路，其中水平放置的电容器两极板相距d=10 mm，定值电阻R₁=R₃=8Ω，R₂=2Ω，金属棒ab的电阻r=2Ω,导轨电阻不计。磁感应强度B=0.4T的匀强磁场垂直穿过导轨面。在水平向右的恒力F作用下，金属棒ab沿导轨向右匀速运动时，电容器两极板之间质量m=1×10^－14 kg，带电荷量q=－1×10^－15 C的微粒恰好静止不动。取g=10 m/s²，求：

（1）电容器两极板间电压？

（2）金属棒ab匀速运动的速度大小是多大？

Answer 1

（1）带电微粒在电容器两极间静止时，受向上的电场力和向下的重力作用而平衡，即mg=q        （4分）

         

由此式可解出电容器两极板间的电压为

 

U== V=1 V   （2分）

 

（2）流过金属棒的电流为    A    （2分）

 

金属棒ab切割磁感线产生的感应电动势为V（3分）

 

由得m/s    （3分）