如图所示,匀强磁场的方向垂直于光滑的金属导轨平面向里,极板间距为d的平行板电容器与总阻值为2R0的滑动变阻器通过平行导轨连接,电阻为R0的导体棒MN可在外力的作用下沿导轨

◎ 题目

如图所示,匀强磁场的方向垂直于光滑的金属导轨平面向里,极板间距为d的平行板电容器与总阻值为2R0的滑动变阻器通过平行导轨连接,电阻为R0的导体棒MN可在外力的作用下沿导轨从左向右做匀速直线运动.当滑动变阻器的滑动触头位于a、b的中间位置、导体棒MN的速度为v0时,位于电容器中P点的带电油滴恰好处于静止状态.若不计摩擦和平行导轨及导线的电阻,重力加速度为g,则下列判断正确的是(  )
A.油滴带正电荷
B.若将上极板竖直向上移动距离d,油滴将向上加速运动,加速度a=
C.若将导体棒的速度变为2v0,油滴将向上加速运动,加速度a=2g
D.若保持导体棒的速度为v0不变,而将滑动触头置于a位置,同时将电容器上极板向上移动距离,油滴仍将静止
魔方格

◎ 答案

D

◎ 解析

试题分析:

根据右手定责可知,M端为正极,液滴静止,因此带负电,故A错误;
设导体棒长度为L,导体棒切割磁感线形成的感应电动势为:E=BLv

电容器两端电压为:U1 

开始液滴静止有:mg                   

 若将上极板竖直向上移动距离d时,有:mg?ma1  ③

联立①②③得:a1方向竖直向下,故B错误;
当若将导体棒的速度变为2v0时,有:?mgma2  
将①中v0换为2v0联立①②④解得:a2 ,方向竖直向上,故C错误;

若保持导体棒的速度为v0不变,而将滑动触头置于a位置时,电容器两端之间的电压为:U2

此时液滴所受电场力为:F= mg,因此液滴仍然静止,故D正确.

故选:D.

◎ 知识点

    专家分析,试题“如图所示,匀强磁场的方向垂直于光滑的金属导轨平面向里,极板间距为d的平行板电容器与总阻值为2R0的滑动变阻器通过平行导轨连接,电阻为R0的导体棒MN可在外力的作用下沿导轨…”主要考查了你对  【电容的定义式】,【带电粒子在电场中运动的综合应用】,【闭合电路欧姆定律】,【导体切割磁感线时的感应电动势】  等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”,你可以点击相应的链接进行查看和学习。

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