◎ 题目

如图所示，光滑的平行导轨P、Q相距L=1m，处在同一竖直面中，导轨的左端接有如图所示的电路，其中水平放置的电容器两极板相距d=10mm，定值电阻R1=R3=8Ω，R2=2Ω，金属棒ab的电阻r=2Ω，导轨电阻不计．磁感应强度B=0.4T的匀强磁场垂直穿过导轨面．在水平向右的恒力F作用下，金属棒ab沿导轨向右匀速运动时，电容器两极板之间质量m=1×10-14kg，带电荷量q=-1×10-15C的微粒恰好静止不动．取g=10m/s2，求： （1）电容器两极板间电压？ （2）金属棒ab匀速运动的速度大小是多大？

◎ 答案

（1）带电微粒在电容器两极间静止时，受向上的电场力和向下的重力作用而平衡，即： mg=q U d 由此式可解出电容器两极板间的电压为： U= mgd q = 10-14×10×0.01 10-15 V=1V （2）流过金属棒的电流为：I= U R2 = 1 2 A=0.5A 金属棒ab切割磁感线产生的感应电动势为：E=I（R2+ R1R3 R1+R3 +r）=0.5×（2+ 8×8 8+8 +2）V=4V 由E=BLv得：v= E BL = 4 0.4×1 m/s=10m/s 答：（1）电容器两极板间电压是1V． （2）金属棒ab匀速运动的速度大小是10m/s．

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析，试题“如图所示，光滑的平行导轨P、Q相距L=1m，处在同一竖直面中，导轨的左端接有如图所示的电路，其中水平放置的电容器两极板相距d=10mm，定值电阻R1=R3=8Ω，R2=2Ω，金属棒ab的电…”主要考查了你对  【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。