如圖所示，勻強(qiáng)磁場(chǎng)的方向垂直于光滑的金屬導(dǎo)軌平面向里，極板間距為d的平行板電容器與總阻值為的滑動(dòng)變阻器通過平行導(dǎo)軌連接，電阻為的導(dǎo)體棒MN可在外力的作用下沿導(dǎo)軌從左向右做勻速直線運(yùn)動(dòng)。當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸頭位于a、b的中間位置、導(dǎo)體棒MN的速度為時(shí)，位于電容器中P點(diǎn)的帶電油滴恰好處于靜止?fàn)顟B(tài)．若不計(jì)摩擦和平行導(dǎo)軌及導(dǎo)線的電阻，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(dòng)距離d，油滴將向上加速運(yùn)動(dòng)，加速度

C．若將導(dǎo)體棒的速度變?yōu)?img src="http://thumb.1010pic.com/pic6/res/gzwl/web/STSource/2013041311282803904047/SYS201304131128556171805574_ST.files/image006.png">，油滴將向上加速運(yùn)動(dòng)，加速度a=2g

D．若保持導(dǎo)體棒的速度為不變，而將滑動(dòng)觸頭置于a位置，同時(shí)將電容器上極板向上移動(dòng)距離d／3，油滴仍將靜止

 

【答案】

D

【解析】

試題分析：根據(jù)右手定責(zé)可知，M端為正極，液滴靜止，因此帶負(fù)電，故A錯(cuò)誤；設(shè)導(dǎo)體棒長(zhǎng)度為L(zhǎng)，導(dǎo)體棒切割磁感線形成的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)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(dòng)距離d時(shí)，有：③

聯(lián)立①②③得：，方向豎直向下，故B錯(cuò)誤；當(dāng)若將導(dǎo)體棒的速度變?yōu)?v時(shí)，有：④

將①中換為2聯(lián)立①②④解得：，方向豎直向上，故C錯(cuò)誤；

若保持導(dǎo)體棒的速度為不變，而將滑動(dòng)觸頭置于a位置時(shí)，電容器兩端之間的電壓為：

此時(shí)液滴所受電場(chǎng)力為：F=，因此液滴仍然靜止，故D正確．故選D

考點(diǎn)：考查電磁感應(yīng)與力學(xué)的結(jié)合

點(diǎn)評(píng)：本題難度較大，本題實(shí)質(zhì)上借助電磁感應(yīng)考查了有關(guān)電容器的運(yùn)算，注意正確分析電容器兩端電壓以及極板的正負(fù)極，導(dǎo)體棒MN相當(dāng)于電源，M端為正極，外電路由滑動(dòng)變阻器構(gòu)成，電容器兩端電壓和滑動(dòng)變阻器兩端電壓相等，弄清楚這些然后對(duì)帶電液滴進(jìn)行受力分析即可正確解答本題

 

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

（2012?延慶縣一模）如圖所示，勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，方向豎直向下，在磁場(chǎng)中有一個(gè)邊長(zhǎng)為L(zhǎng)的正方形剛性金屬框，ab邊質(zhì)量為m，其它三邊的質(zhì)量不計(jì)．金屬框的總電阻為R，cd邊上裝有固定的水平軸．現(xiàn)在將金屬框從水平位置由靜止釋放，不計(jì)一切摩擦，金屬框經(jīng)時(shí)間t恰好通過豎直位置a′b′cd．求：
（1）在圖中標(biāo)出ab通過最低位置時(shí)，金屬框中感應(yīng)電流方向．
（2）求在時(shí)間t內(nèi)金屬框中的平均感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)．
（3）若在時(shí)間t內(nèi)，金屬框中產(chǎn)生的焦耳熱為Q，求ab邊通過最低位置時(shí)受到的安培力．

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科目：高中物理 來源： 題型：

（2008?普陀區(qū)一模）如圖所示，勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感強(qiáng)度B=0.8T，豎直向下穿過水平放置的矩形線框MNPQ，MN=PQ=2m，MP=NQ=1m，ab是用與線框相同的導(dǎo)線制成，它們單位長(zhǎng)度的電阻R0=0.1Ω/m，不計(jì)摩擦．a(chǎn)b桿從MP處開始以v=5m/s 的速度向右勻速滑動(dòng)．
（1）關(guān)于ab桿兩端的電勢(shì)差的討論：
某同學(xué)認(rèn)為：ab桿兩端的電勢(shì)差Uab就是路端電壓，ab桿勻速切割磁感線時(shí)，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小恒定，且內(nèi)電阻r大小不變．當(dāng)ab桿滑至線框正中間時(shí)，外電路電阻最大，此時(shí)，Uab有最大值，也即Uab的值是先變大后變�。�
你認(rèn)為該同學(xué)的判斷是否正確？若他判斷錯(cuò)誤，你重新分析，并確定Uab的大�。喝羲呐袛嗾_，請(qǐng)算出Uab的最大值．
（2）關(guān)于線框MNPQ的電功率P的討論：
某同學(xué)認(rèn)為：既然ab桿滑至線框正中間時(shí)，路端電壓最大，此時(shí)線框MNPQ的電功率P也最大，所以P的值是先變大后變小．
你認(rèn)為該同學(xué)的判斷是否正確？請(qǐng)作出評(píng)價(jià)，并說明理由．（不需要定量計(jì)算．）

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科目：高中物理 來源： 題型：

（2011?昌平區(qū)二模）如圖所示，勻強(qiáng)磁場(chǎng)的方向垂直于光滑的金屬導(dǎo)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(dòng)變阻器通過平行導(dǎo)軌連接，電阻為R0的導(dǎo)體棒MN可在外力的作用下沿導(dǎo)軌從左向右做勻速直線運(yùn)動(dòng)．當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸頭位于a、b的中間位置、導(dǎo)體棒MN的速度為v0時(shí)，位于電容器中P點(diǎn)的帶電油滴恰好處于靜止?fàn)顟B(tài)．若不計(jì)摩擦和平行導(dǎo)軌及導(dǎo)線的電阻，重力加速度為g，則下列判斷正確的是（　　）

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科目：高中物理 來源： 題型：

精英家教網(wǎng)如圖所示，勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為0.3T，通電直導(dǎo)線與磁場(chǎng)方向垂直，導(dǎo)線長(zhǎng)度為0.2m，導(dǎo)線中電流為2A． 該導(dǎo)線所受安培力的大小為（　�。�

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科目：高中物理 來源： 題型：

精英家教網(wǎng)如圖所示，勻強(qiáng)磁場(chǎng)的方向豎直向下．磁場(chǎng)中有光滑的水平桌面，在桌面上平放著內(nèi)壁光滑、底部有帶電小球的試管．試管在水平拉力F作用下向右勻速運(yùn)動(dòng)，帶電小球能從管口處飛出．關(guān)于帶電小球及其在離開試管前的運(yùn)動(dòng)，下列說法中正確的是（　�。�

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