Question

如圖所示，在探究電荷間的相互作用的實(shí)驗(yàn)中，懸掛在O點(diǎn)的一根不可伸長(zhǎng)的絕緣細(xì)線下端有一個(gè)帶電量Q不變的小球A，其質(zhì)量為m，緩慢移動(dòng)另一帶同種電荷q的小球B，使A始終靜止于懸線偏離豎直方向θ處，當(dāng)B放置于某個(gè)地方時(shí)，AB間的距離最遠(yuǎn)，則此時(shí)的最遠(yuǎn)距離為多少？（A、B球可看成點(diǎn)電荷）（）

    A．             r=             B． r=     C． r=  D． r=

Answer 1

考點(diǎn)：  導(dǎo)體切割磁感線時(shí)的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)．

專題：  電磁感應(yīng)與電路結(jié)合．

分析：  （1）根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律求出感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，由歐姆定律求出電流的大小，由右手定則判斷電流方向．

（2）由公式U=E﹣Ir求出電阻R兩端的電壓U．

（3）導(dǎo)體棒勻速向右滑動(dòng)時(shí)，水平外力與安培力平衡，根據(jù)安培力公式和平衡條件求解水平外力F的大小和方向．

解答：  解：（1）金屬棒AB做切割磁感線運(yùn)動(dòng)，有：

E=BLv…①

由閉合電路的歐姆定律得：

I=…②

聯(lián)立①②解得：

I=0.4A…③

由右手定則可知電流方向由B到A．

（2）電阻R兩端的電壓：

U=IR…④

聯(lián)立③④解得：

U=0.12V…⑤

（3）金屬棒做勻速運(yùn)動(dòng)，有：

F=F_A…⑥

又由于：

F_A=BIL…⑦

聯(lián)立③⑥⑦解得：F=0.02N

答：（1）金屬棒AB中電流大小為0.4A，方向由B到A；

（2）電阻R兩端的電壓U為0.12V；

（3）使金屬棒做勻速運(yùn)動(dòng)的水平外力的大小為0.02N．

點(diǎn)評(píng)：  本題是電磁感應(yīng)與電路、力學(xué)知識(shí)的綜合，安培力是聯(lián)系力與電磁感應(yīng)的橋梁，安培力經(jīng)驗(yàn)公式F=是常用的式子．