Question

如圖所示，導(dǎo)體棒長Ｌ=0.2m、電阻r=0.1Ω，放在位于水平面內(nèi)間距也為L光滑無限長的平行金屬導(dǎo)軌上，兩導(dǎo)軌左端接一負(fù)載電阻R＝0.4Ω和一個C＝2×10^-10F的電容器。一勻強(qiáng)磁場B=0.5T，方向垂直于導(dǎo)軌所在平面向上。開始時開關(guān)S斷開，導(dǎo)體棒在一個平行于導(dǎo)軌的恒定外力F=0.10Ｎ作用下勻速向右運(yùn)動，導(dǎo)軌電阻忽略。
（1）求棒勻速運(yùn)動時的速度；
（2）若開關(guān)S閉合，達(dá)到穩(wěn)定后，求電容器的帶電量，指出A板帶何種電荷。

Answer 1

(1)5m/s (2) 8×10^-11C   A板帶負(fù)電

（1）CD勻速直線運(yùn)動時有： ……（2分）
……（2分）
E=BLv……………（2分）
……………………………………（2分）
得：……………………………（2分）
（2）CD以5m/s的速度勻速運(yùn)動時，開關(guān)S閉合后達(dá)到穩(wěn)定后，沒有電流流過開關(guān)S，電容器上的電壓為U_C就是電阻R上的電壓（1分），則
 ……………（2分）
電容器帶電量Q = CU_C = 8×10^-11C…………………（2分）
根據(jù)右手定則，A板帶負(fù)電（1分）