(2008•佛山一模)在同一水平面中的光滑平行导轨P、Q相距l=1m,导轨左端接有如图所示的电路.其中水平放置的平行板电

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  • 解题思路:(1)悬浮于电容器两极板之间的微粒静止,重力与电场力平衡,可判断电容器两板带电情况,来确定电路感应电流方向,再由右手定则确定磁场方向.

    (2)由粒子平衡,求出电容器的电压,根据串并联电路特点,求出ab两端的路端电压.

    (3)由欧姆定律和感应电动势公式求出速度.

    (1)负电荷受到重力和电场力处于静止状态,因重力向下,则电场力竖直向上,故M板带正电.

    ab棒向右切割磁感线产生感应电动势,ab棒等效于电源,感应电流方向由b→a,其a端为电源的正极,

    由右手定则可判断,磁场方向竖直向下.

    (2)由由平衡条件,得

    mg=Eq E=

    UMN

    d

    所以:UMN=

    mgd

    q=

    10−14×10×10×10−3

    10−14=0.1V

    R3两端电压与电容器两端电压相等,由欧姆定律得通过R3的电流; I=

    UMN

    R3=0.05A

    ab棒两端的电压为 Uab=UMN+I

    R1R2

    R1+R2=0.4V

    (3)由法拉第电磁感应定律得感应电动势E=BLv

    由闭合电路欧姆定律得:

    E=Uab+Ir=0.5V

    联立上两式得v=1m/s

    答:(1)匀强磁场的方向竖直向下;

    (2)ab两端的路端电压为0.4V;

    (3)金属棒ab运动的速度为1m/s.

    点评:

    本题考点: 导体切割磁感线时的感应电动势;共点力平衡的条件及其应用;闭合电路的欧姆定律.

    考点点评: 本题是电磁感应与电路、电场等知识简单综合,比较容易.在电磁感应现象中,产生感应电动势的那部分电路相当于电源.

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