题目内容
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、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,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,油滴将向上加速运动,加速度a=
| ||
| 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=2g | ||
D.若保持导体棒的速度为v0不变,而将滑动触头置于a位置,同时将电容器上极板向上移动距离
|
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;
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:U1=
=
①
开始液滴静止有:
q=mg ②
若将上极板竖直向上移动距离d时,有:mg-
q=ma1 ③
联立①②③得:a1=
,方向竖直向下,故B错误;
当若将导体棒的速度变为2v0时,有:
q-mg=ma2④
将①中v0换为2v0联立①②④解得:a2=
,方向竖直向上,故C错误;
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:F=
q=
=mg,因此液滴仍然静止,故D正确.
故选D.
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:U1=
| ER0 |
| R0+R0 |
| BLv0 |
| 2 |
开始液滴静止有:
| U1 |
| d |
若将上极板竖直向上移动距离d时,有:mg-
| U1 |
| 2d |
联立①②③得:a1=
| g |
| 2 |
当若将导体棒的速度变为2v0时,有:
| U1 |
| d |
将①中v0换为2v0联立①②④解得:a2=
| g |
| 2 |
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=
| 2 |
| 3 |
此时液滴所受电场力为:F=
| U2 | ||
|
| BLv0q |
| 2d |
故选D.
练习册系列答案
相关题目