Question

如图，在竖直面内有两平行金属导轨AB、CD。导轨间距为L，电阻不计。一根电阻不计的金属棒ab可在导轨上无摩擦地滑动。棒与导轨垂直，并接触良好。导轨之间有垂直纸面向外的匀强磁场，磁感强度为B。导轨右边与电路连接。电路中的三个定值电阻阻值分别为2R、R和R。在BD间接有一水平放置的平行板电容器C，板间距离为d。

 当ab以速度v₀匀速向左运动时，电容器中质量为m的带电微粒恰好静止。试判断微粒的带电性质，及带电量的大小。

 ab棒由静止开始，以恒定的加速度a向左运动。讨论电容器中带电微粒的加速度如何变化。（设带电微粒始终未与极板接触。）

Answer 1

【小题1】　

【小题2】　                         

解析:

【小题1】　棒匀速向左运动，感应电流为顺时针方向，电容器上板带正电。

                   ∵微粒受力平衡，电场力方向向上，场强方向向下

∴微粒带负电                           

                   mg =                

                   U_c=IR                          

                                                           

E = Blv₀                      

由以上各式求出                                                                                                                                                           

【小题2】经时间t₀，微粒受力平衡           mg =                

                                                                                                                                    

         求出                            或                                 当t < t₀时，a₁ = g –，越来越小，加速度方向向下       

                   当t = t₀时，a₂ = 0                                                                                     

                   当t > t₀时，a₃ =– g，越来越大，加速度方向向上