Question

空間某區域內存在磁感應強度為B的水平方向的勻強磁場，在磁場區域內有兩相距為L的平行金屬導軌PQ、MN固定在豎直平面內，如圖所示，導軌PM間連接有一阻值為R的電阻，QN間連接著兩塊水平放置的金屬板a、b，兩板相距d，一根電阻為r的導體棒cd與導軌接觸良好，不計導軌與導線電阻。當導體棒cd向右勻速運動時，在平行金屬板a、b間有帶負電的液滴恰好能在豎直平面內做圓周運動，已知液滴質量為m，帶電量為q，重力加速度為g。求：
（1）勻強電場的方向，帶電液滴的運動方向；
（2）導體棒cd勻速運動的速率為多大？

Answer 1

（1）帶電液滴在豎直平面內做勻速圓周運動說明重力和電場力平衡，洛倫茲力提供向心力，因液滴帶負電，電場力向上，所以a板帶正電，b板帶負電，即a板電勢高，又cd棒向右運動由右手定則知磁場方向垂直紙面向里，又由左手定則可判斷，帶負電液滴順時針方向轉動。
（2）。

（1）帶電液滴在豎直平面內做勻速圓周運動說明重力和電場力平衡，洛倫茲力提供向心力，因液滴帶負電，電場力向上，所以a板帶正電，b板帶負電，即a板電勢高，又cd棒向右運動由右手定則知磁場方向垂直紙面向里，又由左手定則可判斷，帶負電液滴順時針方向轉動。
（2）因  ①
又  ②
  ③
    ④
由①②③④得。