Question

【題目】如圖所示，勻強磁場的方向垂直于光滑的金屬導軌平面向里，極板間距為d的平行板電容器與總阻值為2R0的滑動變阻器通過平行導軌連接，電阻為R0的導體棒MN可在外力的作用下沿導軌從左向右做勻速直線運動．當滑動變阻器的滑動觸頭位于a、b的中間位置且導體棒MN的速度為v0時，位于電容器中P點的帶電油滴恰好處于靜止狀態．若不計摩擦和平行導軌及導線的電阻，各接觸處接觸良好，重力加速度為g，則下列判斷正確的是（ ）

A. 油滴帶正電荷

B. 若將上極板豎直向上移動距離d，油滴將向下加速運動，加速度

C. 若將導體棒的速度變為2v0，油滴將向上加速運動，加速度a=g

D. 若保持導體棒的速度為v0不變，而將滑動觸頭置于a端，同時將電容器上極板向下移動距離，油滴向上移動

Answer 1

【答案】BC

【解析】

根據右手定則可知，M端為正極，液滴靜止，因此帶負電，故A錯誤；設導體棒長度為L，導體棒切割磁感線形成的感應電動勢為：E=BLv，電容器兩端電壓為： …①

開始液滴靜止有： …②

若將上極板豎直向上移動距離d時，有： …③

聯立①②③得： ，方向豎直向下，故B正確；

當若將導體棒的速度變為2v0時，有：q﹣mg=ma2…④

將①中v0換為2v0聯立①②④解得：，方向豎直向上，故C正確；

若保持導體棒的速度為v0不變，而將滑動觸頭置于a位置時，電容器兩端之間的電壓為：U2=BLv0，此時液滴所受電場力為：，液滴受到的合力向上，因此液滴向上運動，故D正確