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. 若将上极板竖直向上移动距离d,油滴将向下加速运动,加速度

C. 若将导体棒的速度变为2v0,油滴将向上加速运动,加速度a=g

D. 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下移动距离,油滴向上移动

【答案】BC

【解析】

根据右手定则可知,M端为正极,液滴静止,因此带负电,故A错误;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:

若将上极板竖直向上移动距离d时,有:

联立①②③得: ,方向竖直向下,故B正确;

当若将导体棒的速度变为2v0时,有:qmg=ma2

将①中v0换为2v0联立①②④解得:,方向竖直向上,故C正确;

若保持导体棒的速度为v0不变,而将滑动触头置于a位置时,电容器两端之间的电压为:U2=BLv0,此时液滴所受电场力为:,液滴受到的合力向上,因此液滴向上运动,故D正确

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