Question

【題目】兩根足夠長的平行金屬導軌位于同一水平面內，兩導軌間的距離為l．導軌左端連接一個阻值為R的電阻，同時還連接一對間距為d的水平放置的平行金屬極板．在導軌上面橫放著一根阻值為r、質量為m的導體棒ab，構成閉合回路，如圖所示．在整個導軌平面內都有豎直向上的勻強磁場，磁感應強度為B．用大小為F的水平外力拉著導體棒沿導軌向右勻速滑行，已知導體棒與導軌間的動摩擦因數為μ，重力加速度為g，忽略導軌的電阻．

（1）求導體棒勻速滑行的速度大小．

（2）導體棒勻速滑行過程，有一個質量為m0的帶電小液滴靜止懸浮在平行金屬極板間（極板間為真空），求小液滴的電荷量并說明其電性．

Answer 1

【答案】（1）（2）（液滴帶正電）

【解析】

（1）根據共點力的平衡條件結合安培力的計算公式、閉合電路的歐姆定律聯立求解；（2）根據歐姆定律求解兩極板間的電壓，再以液滴為研究對象，根據共點力的平衡條件求解電荷量及其電性．

（1）棒勻速滑行，有①，

回路中的電流②，

解得導體棒勻速滑行的速度大小③；

（2）金屬板間的電壓④，

帶電液滴靜止在極板間，有⑤，

解得小液滴的電荷量（液滴帶正電）⑥．