Question

9．如圖所示，水平面中的平行導軌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，直導線ab 放在P、Q上與導軌垂直相交，磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場豎直向下穿過導軌面．若發(fā)現(xiàn)與導軌P相連的電容器上極板帶負電荷，則表明ab正在向左沿導軌勻速滑動；如電容器的帶電荷量為q，可以算出ab滑動的速度v=$\frac{q}{BLC}$．

Answer 1

分析 棒在磁場中切割產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，從而使電容器處于充電狀態(tài)，電容器極板上帶負電荷，結(jié)合右手定則，即可確定棒運動的方向．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，只有當棒向左滑動時，才會產(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)電動勢大小為：E=BLv，
此時U=E，
所以ab滑動的速度為：v=$\frac{E}{BL}$=$\frac{q}{BLC}$，
故答案為：左，$\frac{q}{BLC}$．

點評 考查棒在磁場中切割產(chǎn)生感應(yīng)電動勢的大小表達式，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)電動勢大小等于電容器兩端的電壓．