Question

【題目】如圖所示，質(zhì)量為M的導(dǎo)體棒ab，垂直放在相距為L的足夠長的平行光滑金屬軌道上。導(dǎo)軌平面與水平面的夾角為θ，并處于磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向垂直與導(dǎo)軌平面向上的勻強(qiáng)磁場中。左側(cè)是水平放置、間距為d的兩的平行金屬板。R和Rx分別表示定值電阻和滑動變阻器的阻值，不計其他電阻。

（1）調(diào)節(jié)Rx2R，釋放導(dǎo)體棒，當(dāng)棒沿導(dǎo)軌勻速下滑時，求通過棒的電流I及棒的速率v；

（2）調(diào)節(jié)RxR，待棒沿導(dǎo)軌再次勻速下滑后，將某一帶電微粒水平射入金屬板間，若它能勻速通過，試判斷該帶電微粒的電性并求其比荷

Answer 1

【答案】（1） （2）正電，

【解析】

（1）導(dǎo)體棒勻速下滑時，有：Mgsinθ=BIL
則得感應(yīng)電流為：
設(shè)導(dǎo)體棒產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為E0，則有：E0=BLv
由閉合電路歐姆定律得：
由題意，Rx=2R
聯(lián)立得：

（2）調(diào)節(jié)Rx=R，待棒沿導(dǎo)軌再次勻速下滑后則：Mgsinθ=BIL
則得感應(yīng)電流為：

則板間電壓為：

粒子勻速通過，則向上的電場力與向下的重力平衡：

解得：；

由右手定則可知，下極板帶正電，則粒子帶正電.