在豎直面內(nèi)有兩平行金屬導軌AB、CD，間距為L，金屬棒ab可在導軌上無摩擦地滑動棒與導軌垂直，并接觸良好。它們的電阻均可不計。導軌之間有垂直紙面向外的勻強磁場，磁感強度為B。導軌右邊與電路連接。電路中的三個定值電阻R1、R2、R3阻值分別為2R、R和0.5R。在BD間接有一水平放置的平行板電容器C，極板間距離為d。
（1） 當ab以速度v0勻速向左運動時，電容器中質(zhì)量為m的帶電微粒恰好靜止。試判斷微粒的帶電性質(zhì)，及帶電量的大小。
（2） 當ab棒以某一速度沿導軌勻速運動時，發(fā)現(xiàn)帶電微粒從兩極板中間由靜止開始向下運動，歷時t = 2×10－2 s到達下極板，已知電容器兩極板間距離d = 6×10－3m，求ab棒的速度大小和方向。
（g =10m／s2）
解：（1）棒勻速向左運動，感應電流為順時針方向，電容器上板帶正電
∵ 微粒受力平衡，電場力向上，場強方向向下
∴微粒帶負電
設微粒帶電量大小為q ，由平衡條件知：mg = qUc/d 
 對R1、R2和金屬棒構成的回路，由歐姆定律可得I = E/3R，Uc = IR2 = IR
由法拉第電磁感應定律可得E = Blv
由以上各式求得q=
（2） 因帶電微粒從極板中間開始向下作初速度為零的勻加速運動
由運動學公式得：得,得
帶電微粒受到的電場力向下，所以ab棒應向右運動，設此時極板間電壓為，由牛頓第二定律，得
， 得 = Blvo/6
設棒ab運動速度為vx，則電動勢E′= Blvx，由歐姆定律得：=R
∴vx = vo/2。即棒運動速度大小應為原來速度的一半，即為vo/2
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科目：高中物理 來源：2013屆江西省高二下學期期中考試物理試卷（解析版） 題型：計算題

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