Question

【题目】两根足够长的平行金属导轨位于同一水平面内，两导轨间的距离为l．导轨左端连接一个阻值为R的电阻，同时还连接一对间距为d的水平放置的平行金属极板．在导轨上面横放着一根阻值为r、质量为m的导体棒ab，构成闭合回路，如图所示．在整个导轨平面内都有竖直向上的匀强磁场，磁感应强度为B．用大小为F的水平外力拉着导体棒沿导轨向右匀速滑行，已知导体棒与导轨间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g，忽略导轨的电阻．

（1）求导体棒匀速滑行的速度大小．

（2）导体棒匀速滑行过程，有一个质量为m0的带电小液滴静止悬浮在平行金属极板间（极板间为真空），求小液滴的电荷量并说明其电性．

Answer 1

【答案】（1）（2）（液滴带正电）

【解析】

（1）根据共点力的平衡条件结合安培力的计算公式、闭合电路的欧姆定律联立求解；（2）根据欧姆定律求解两极板间的电压，再以液滴为研究对象，根据共点力的平衡条件求解电荷量及其电性．

（1）棒匀速滑行，有①，

回路中的电流②，

解得导体棒匀速滑行的速度大小③；

（2）金属板间的电压④，

带电液滴静止在极板间，有⑤，

解得小液滴的电荷量（液滴带正电）⑥．