精英家教网 > 高中物理 > 题目详情

如图所示,匀强磁场的方向垂直于光滑的金属导轨平面向里,极板间距为d的平行板电容器与总阻值为的滑动变阻器通过平行导轨连接,电阻为的导体棒MN可在外力的作用下沿导轨从左向右做匀速直线运动。当滑动变阻器的滑动触头位于a、b的中间位置、导体棒MN的速度为时,位于电容器中P点的带电油滴恰好处于静止状态.若不计摩擦和平行导轨及导线的电阻,重力加速度为g,则下列判断正确的是(    )

A.油滴带正电荷
B.若将上极板竖直向上移动距离d,油滴将向上加速运动,加速度
C.若将导体棒的速度变为,油滴将向上加速运动,加速度a=2g
D.若保持导体棒的速度为不变,而将滑动触头置于a位置,同时将电容器上极板向上移动距离d/3,油滴仍将静止

D

解析试题分析:根据右手定责可知,M端为正极,液滴静止,因此带负电,故A错误;设导体棒长度为L,导体棒切割磁感线形成的感应电动势为:E=BLv;电容器两端电压为:
开始液滴静止有:
若将上极板竖直向上移动距离d时,有:
联立①②③得:,方向竖直向下,故B错误;当若将导体棒的速度变为2v时,有:
将①中换为2联立①②④解得:,方向竖直向上,故C错误;
若保持导体棒的速度为不变,而将滑动触头置于a位置时,电容器两端之间的电压为:
此时液滴所受电场力为:F=,因此液滴仍然静止,故D正确.故选D
考点:考查电磁感应与力学的结合
点评:本题难度较大,本题实质上借助电磁感应考查了有关电容器的运算,注意正确分析电容器两端电压以及极板的正负极,导体棒MN相当于电源,M端为正极,外电路由滑动变阻器构成,电容器两端电压和滑动变阻器两端电压相等,弄清楚这些然后对带电液滴进行受力分析即可正确解答本题

练习册系列答案
相关习题

科目:高中物理 来源: 题型:

(2012?延庆县一模)如图所示,匀强磁场的磁感应强度为B,方向竖直向下,在磁场中有一个边长为L的正方形刚性金属框,ab边质量为m,其它三边的质量不计.金属框的总电阻为R,cd边上装有固定的水平轴.现在将金属框从水平位置由静止释放,不计一切摩擦,金属框经时间t恰好通过竖直位置a′b′cd.求:
(1)在图中标出ab通过最低位置时,金属框中感应电流方向.
(2)求在时间t内金属框中的平均感应电动势.
(3)若在时间t内,金属框中产生的焦耳热为Q,求ab边通过最低位置时受到的安培力.

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源: 题型:

(2008?普陀区一模)如图所示,匀强磁场的磁感强度B=0.8T,竖直向下穿过水平放置的矩形线框MNPQ,MN=PQ=2m,MP=NQ=1m,ab是用与线框相同的导线制成,它们单位长度的电阻R0=0.1Ω/m,不计摩擦.ab杆从MP处开始以v=5m/s 的速度向右匀速滑动.
(1)关于ab杆两端的电势差的讨论:
某同学认为:ab杆两端的电势差Uab就是路端电压,ab杆匀速切割磁感线时,感应电动势大小恒定,且内电阻r大小不变.当ab杆滑至线框正中间时,外电路电阻最大,此时,Uab有最大值,也即Uab的值是先变大后变小.
你认为该同学的判断是否正确?若他判断错误,你重新分析,并确定Uab的大小:若他的判断正确,请算出Uab的最大值.
(2)关于线框MNPQ的电功率P的讨论:
某同学认为:既然ab杆滑至线框正中间时,路端电压最大,此时线框MNPQ的电功率P也最大,所以P的值是先变大后变小.
你认为该同学的判断是否正确?请作出评价,并说明理由.(不需要定量计算.)

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源: 题型:

(2011?昌平区二模)如图所示,匀强磁场的方向垂直于光滑的金属导轨平面向里,极板间距为d的平行板电容器与总阻值为2R0的滑动变阻器通过平行导轨连接,电阻为R0的导体棒MN可在外力的作用下沿导轨从左向右做匀速直线运动.当滑动变阻器的滑动触头位于a、b的中间位置、导体棒MN的速度为v0时,位于电容器中P点的带电油滴恰好处于静止状态.若不计摩擦和平行导轨及导线的电阻,重力加速度为g,则下列判断正确的是(  )

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源: 题型:

精英家教网如图所示,匀强磁场的磁感应强度为0.3T,通电直导线与磁场方向垂直,导线长度为0.2m,导线中电流为2A. 该导线所受安培力的大小为(  )

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源: 题型:

精英家教网如图所示,匀强磁场的方向竖直向下.磁场中有光滑的水平桌面,在桌面上平放着内壁光滑、底部有带电小球的试管.试管在水平拉力F作用下向右匀速运动,带电小球能从管口处飞出.关于带电小球及其在离开试管前的运动,下列说法中正确的是(  )

查看答案和解析>>

同步练习册答案