Question

【題目】電阻不計的平行金屬導軌相距L，與總電阻為2R的滑動變阻器、板間距為d的平行板電容器和開關S連成如圖所示的電路，磁感應強度為B的勻強磁場垂直導軌所在的平面，電阻為R的金屬棒ab與導軌垂直，接觸良好，并緊貼導軌以速度v向左勻速移動。合上開關S，當滑動變阻器觸頭P在中點時，質(zhì)量為m的帶電微粒從平行板電容器中間位置水平射入，微粒在兩板間做勻速直線運動；當P移至C時，相同的帶電微粒以相同的速度從同一位置射入兩板間，微粒穿過兩板的過程中動能增加△Ek。重力加速度為g。求：

（1）帶電微粒的電性及所帶電量q的大�。�

（2）當P移至C時，微粒穿過兩板的過程中，電場力對微粒做的功W。

Answer 1

【答案】（1）正電；；（2）

【解析】

(1)ab棒水平向左運動，根據(jù)右手定則，ab棒內(nèi)感應電流從a流向b（電源內(nèi)部從負極流向正極），故平行板上板為負，電容器極板電場方向豎直向上，根據(jù)平衡條件，電場力與重力等大反向（豎直向上），電場力方向與場強方向一致，故帶電微粒帶正電。

ab切割運動產(chǎn)生感應電動勢

P在中點時，由閉合電路歐姆定律，有

兩板間電壓為

U=IR

板間電場強度為

帶電拉子作勻速直線運動，有

mg=qE

聯(lián)立得

(2)當P移至C時平行板間的電壓

板間電壓增大，粒子向上偏，設偏轉(zhuǎn)的距離為y，電場力對粒子做的功

根據(jù)動能定理

聯(lián)立第(1)問

解得電場力

聯(lián)立得