Question

如图所示，导体棒长Ｌ=0.2m、电阻r=0.1Ω，放在位于水平面内间距也为L光滑无限长的平行金属导轨上，两导轨左端接一负载电阻R＝0.4Ω和一个C＝2×10^-10F的电容器。一匀强磁场B=0.5T，方向垂直于导轨所在平面向上。开始时开关S断开，导体棒在一个平行于导轨的恒定外力F=0.10Ｎ作用下匀速向右运动，导轨电阻忽略。

（1）求棒匀速运动时的速度；

（2）若开关S闭合，达到稳定后，求电容器的带电量，指出A板带何种电荷。

Answer 1

(1)5m/s (2) 8×10^-11C   A板带负电

解析:

（1）CD匀速直线运动时有： ……（2分）

       ……（2分）

       E=BLv……………（2分）

       ……………………………………（2分）

       得： ……………………………（2分）

（2）CD以5m/s的速度匀速运动时，开关S闭合后达到稳定后，没有电流流过开关S，电容器上的电压为U_C就是电阻R上的电压（1分），则

     ……………（2分）

 电容器带电量Q = CU_C = 8×10^-11C…………………（2分）

根据右手定则，A板带负电（1分）