Question

9．如圖所示，水平面中的平行導(dǎo)軌P、Q相距L，它們的右端與電容為C的電容器的兩極板分別相連，直導(dǎo)線ab 放在P、Q上與導(dǎo)軌垂直相交，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場豎直向下穿過導(dǎo)軌面．若發(fā)現(xiàn)與導(dǎo)軌P相連的電容器上極板帶負(fù)電荷，則表明ab正在向左沿導(dǎo)軌勻速滑動(dòng)；如電容器的帶電荷量為q，可以算出ab滑動(dòng)的速度v=$\frac{q}{BLC}$．

Answer 1

分析 棒在磁場中切割產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢，從而使電容器處于充電狀態(tài)，電容器極板上帶負(fù)電荷，結(jié)合右手定則，即可確定棒運(yùn)動(dòng)的方向．根據(jù)電容器的電量，結(jié)合Q=CU，即可求出切割磁場的感應(yīng)電動(dòng)勢．由于棒垂直電磁場，則再由E=BLv，即可求得速度v．

解答 解：由題意可知，電容器極板上帶負(fù)電荷，因此因棒的切割，從而產(chǎn)生由a到b的感應(yīng)電流，
根據(jù)右手定則可知，只有當(dāng)棒向左滑動(dòng)時(shí)，才會(huì)產(chǎn)生由a到b的感應(yīng)電流；
根據(jù)電容器的電容公式Q=CU，可得：U=$\frac{q}{C}$，
而棒切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢大小為：E=BLv，
此時(shí)U=E，
所以ab滑動(dòng)的速度為：v=$\frac{E}{BL}$=$\frac{q}{BLC}$，
故答案為：左，$\frac{q}{BLC}$．

點(diǎn)評 考查棒在磁場中切割產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢的大小表達(dá)式，掌握電容器的電容公式Q=CU的應(yīng)用，理解右手定則，注意與左手定則的區(qū)別，注意此處的感應(yīng)電動(dòng)勢大小等于電容器兩端的電壓．