题目内容

【题目】如图所示,匀强磁场的方向垂直于光滑的金属导轨平面向里,极板间距为d的平行板电容器与总阻值为2R0的滑动变阻器通过平行导轨连接,电阻为R0的导体棒MN可在外力的作用下沿导轨从左向右做匀速直线运动.当滑动变阻器的滑动触头位于a、b的中间位置且导体棒MN的速度为v0时,位于电容器中P点的带电油滴恰好处于静止状态.若不计摩擦和平行导轨及导线的电阻,各接触处接触良好,重力加速度为g , 则下列判断正确的是(  )
A.油滴带正电荷
B.若将导体棒的速度变为2v0 , 电容器的带电量增加油滴将向上加速运动,加速度a=g
C.若保持导体棒的速度为v0不变,而将滑动触头置于a端,同时将电容器上极板向上移动距离 ,油滴将静止
D.若保持导体棒的速度为v0不变,将上极板竖直向上移动距离d , 带电油滴的电势能增加,且P点的电势降低

【答案】B,C,D
【解析】解答:A、根据右手定责可知,M端为正极,液滴静止,因此带负电,故A错误; B、设导体棒长度为L , 导体棒切割磁感线形成的感应电动势为:E=BLv
电容器两端电压为:
开始液滴静止有:
当若将导体棒的速度变为2v0时,有:

联立①②③④得:a=g.故B正确;
C、若保持导体棒的速度为v0不变,而将滑动触头置于a端,
若将上极板竖直向上移动距离 时,此时液滴所受电场力为: ⑤,因此液滴仍然静止,故C正确;
D、若保持导体棒的速度为v0不变,将上极板竖直向上移动距离d , 电容器两端之间的电压仍然为 ,距离增大,电场强度减小,P与下极板之间的电势差减小,P点的电势降低,负电荷的电势能增大,故D正确.
故选:BCD.
分析:导体棒MN相当于电源,M端为正极,外电路由滑动变阻器构成,电容器两端电压和滑动变阻器两端电压相等,弄清楚这些然后对带电液滴进行受力分析即可正确解答本题.
【考点精析】本题主要考查了楞次定律的相关知识点,需要掌握楞次定律适用于一般情况的感应电流方向的判定,而右手定则只适用于导线切割磁感线运动的情况,此种情况用右手定则判定比用楞次定律判定简便才能正确解答此题.

练习册系列答案
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【题目】磁悬浮列车利用电磁体“同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引”的原理,使车体完全脱离轨道,悬浮在距离轨道约1厘米处,腾空行驶,创造了近乎“零高度”空间飞行的奇迹.目前中国正在研制超级磁悬浮列车,测试时速可达2900公里.超级磁悬浮列车之所以能够达到更快的速度是因为采用真空管,减少空气阻力对速度的影响,如图所示.相关研究指出:“如果时速超过400公里,超过83%的牵引力浪费在对抗空气阻力上.此外,空气动力学噪音也会突破90分贝(环境噪声标准为75分).”唯一打破这一屏障的方式就是降低运行环境的空气压力.科研人员将真空管内的压力降到正常海平面气压的十分之﹣,成功打破这一屏障.真空管磁悬浮列车的特点是快速、低耗、环保、安全.由于 列车“包”在轨道上运行,没有脱轨危险,所以安全性极高.另外,列车运行的动力来自固定在路轨两侧的电磁流,同一区域内的电磁流强度相同,不可能出现几趟列车速度不同或相向而动的现象,从而排除了列车追尾或相撞的可能.但建设一条高速磁悬浮线路的总成本很高,它相当于3条高速轮轨线路的建设成本,这算是磁悬列车的美中不足罢了.
根据以上信可以判断下列说法中不正确的是( )

A.磁悬浮列车是利用磁极间的相互作用使列车浮起
B.磁悬浮列车消除了车厢与轨道间的摩擦阻力
C.超级磁悬浮列车之所以能够达到更快的速度是因为采用了真空管
D.超级磁悬浮列车行驶快速、低耗,但安全性低

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