Question

18．如图所示，处于水平面的平行导轨P、Q相距L，它们的右端与电容为C的电容器的两极板分别相连，直导线ab 放在P、Q上与导轨垂直相交，磁感应强度为B的匀强磁场竖直向下穿过导轨面．若发现电容器与导轨P相连的极板带上负电荷，则表明ab在沿导轨向左滑动；如电容器所带电荷量为q，则ab滑动的速度v=$\frac{q}{BLC}$．

Answer 1

分析 棒在磁场中切割产生感应电动势，从而使电容器充电，电容器极板上带负电荷，结合右手定则，即可确定棒运动的方向．
根据电容器的电量，结合Q=CU，即可求出切割磁场的感应电动势．由于棒垂直电磁场，则再由公式E=BLv，求得速度v．

解答 解：由题意可知，电容器极板上带负电荷，ab棒上a端的电势低于b端的电势，感应电动势方向向上，根据右手定则可知，ab在沿导轨向左滑动；
根据电容器的电容公式C=$\frac{q}{U}$，可得：
电容器的电压为 U=$\frac{q}{C}$
所以棒切割磁感线产生感应电动势大小为：E=U，
又根据E=BLv，得ab滑动的速度为：v=$\frac{q}{BLC}$
故答案为：左，$\frac{q}{BLC}$．

点评 此题关键要掌握棒在磁场中切割产生感应电动势的大小表达式和电容器的电容公式，理解右手定则，注意与左手定则的区别，注意此处的感应电动势大小等于电容器两端的电压．