Question

如圖甲所示，一長為L = 2m的金屬“U”型框與兩平行金屬板AB相連，兩板之間用一絕緣光滑水平桿相連，一質(zhì)量為M=0.1kg，電量大小為q=0.1c可看成質(zhì)點(diǎn)的帶電小球套在桿中并靠近A板靜止，從t=0時(shí)刻開始，在 “U”型框?qū)挒閐 = 1m內(nèi)加入垂直紙面向外且大小隨時(shí)間變化的磁場(如圖乙所示)后，發(fā)現(xiàn)帶電小球可以向右運(yùn)動(dòng).求:

1.小球帶何種電荷

2.小球達(dá)到B板時(shí)的速度大小

3.通過分析計(jì)算后在丙圖坐標(biāo)系中作出小球在AB桿上的V-t圖象.

 

 

 

3

1

 

 

 

Answer 1

【答案】

(1) 小球帶負(fù)電荷（2）1m/s(3)

【解析】(1) 小球帶負(fù)電荷   （3分）

（2）兩極板間的電勢差U=LdΔB/Δt = 1v   （2分）

E=U/L （1分）  F=Eq （1分）   a=F/M（1分）

a===m/s²     （1分）

S₁==1m  （2分）

V₁=at=1m/s   （2分）

  以后一直勻速運(yùn)動(dòng),即達(dá)B板速度為1m/s  （1分）

(3)加速距離S=1m   

勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)間T=(2-1)/1=1s    （1分）

作圖如下   （3分）

 

 

 

 

 

 

 

本題考查電場力做功，由法拉第電磁感應(yīng)定律可知電壓U=1V，由牛頓第二定律求出加速度，由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式求出末速度