Question

19．水平面中的平行导轨相距L，它们的右端与电容为C的电容器的两块极板分别相连如图，直导轨ab放在导轨上并与其垂直相交，磁感应强度为B的匀强磁场竖直向下穿过导轨面．若发现电容器上极板上带负电荷，则ab向左沿导轨滑动（填向“左”或向“右”）；如电容器的带电量为Q，则ab滑动的速度v=$\frac{Q}{BLC}$．

Answer 1

分析 棒在磁场中切割产生感应电动势，从而使电容器处于充电状态，电容器极板上带负电荷，结合右手定则，即可确定棒运动的方向．根据电容器的电量，结合Q=CU，即可求出切割磁场的感应电动势．由于棒垂直电磁场，则再由E=BLv，即可求得速度v．

解答 解：由题意可知，电容器极板上带负电荷，因此因棒的切割磁感线，从而产生由a到b的感应电流，根据右手定则可知，只有当棒向左滑动时，才会产生由a到b的感应电流；
根据电容器的电容公式Q=CU，可得：U=$\frac{Q}{C}$
而棒切割磁感线产生感应电动势大小为：E=BLv
此时U=E
所以ab滑动的速度为：v=$\frac{E}{BL}$=$\frac{Q}{BLC}$
故答案为：左，$\frac{Q}{BLC}$．

点评 考查棒在磁场中切割产生感应电动势的大小表达式，掌握电容器的电容公式Q=CU的应用，理解右手定则，注意与左手定则的区别，注意此处的感应电动势大小等于电容器两端的电压．