Question

如图甲所示，一长为L = 2m的金属“U”型框与两平行金属板AB相连，两板之间用一绝缘光滑水平杆相连，一质量为M=0.1kg，电量大小为q=0.1c可看成质点的带电小球套在杆中并靠近A板静止，从t=0时刻开始，在 “U”型框宽为d = 1m内加入垂直纸面向外且大小随时间变化的磁场(如图乙所示)后，发现带电小球可以向右运动.求:

1.小球带何种电荷

2.小球达到B板时的速度大小

3.通过分析计算后在丙图坐标系中作出小球在AB杆上的V-t图象.

 

 

 

3

1

 

 

 

Answer 1

【答案】

(1) 小球带负电荷（2）1m/s(3)

【解析】(1) 小球带负电荷   （3分）

（2）两极板间的电势差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）

  以后一直匀速运动,即达B板速度为1m/s  （1分）

(3)加速距离S=1m   

匀速运动时间T=(2-1)/1=1s    （1分）

作图如下   （3分）

 

 

 

 

 

 

 

本题考查电场力做功，由法拉第电磁感应定律可知电压U=1V，由牛顿第二定律求出加速度，由运动学公式求出末速度