6.如圖所示,勻強磁場的方向垂直于光滑的金屬導軌平面向里,極板間距為d的平行板電容器與總阻值為2R0的滑動變阻器通過平行導軌連接,電阻為R0的導體棒MN可在外力的作用下沿導軌從左向右做勻速直線運動.當滑動變阻器的滑動觸頭位于a、b的中間位置且導體棒MN的速度為v0時,位于電容器中P點的帶電油滴恰好處于靜止狀態(tài).若不計摩擦和平行導軌及導線的電阻,各接觸處接觸良好,重力加速度為g,則下列判斷正確的是(  )
A.油滴帶正電荷
B.若保持導體棒的速度為v0不變,將上極板豎直向上移動距離d,油滴將向下加速運動,加速度a=g
C.若將導體棒的速度變?yōu)?v0,油滴將向上加速運動,加速度a=g
D.若保持導體棒的速度為v0不變,而將滑動觸頭置于a端,同時將電容器上極板向上移動距離$\fracwv3y31y{3}$,油滴仍將靜止

分析 導體棒MN相當于電源,M端為正極,外電路由滑動變阻器構成,電容器兩端電壓和滑動變阻器兩端電壓相等,弄清楚這些然后對帶電液滴進行受力分析即可正確解答本題.

解答 解:A、根據(jù)右手定則可知,M端為正極,N端帶負電,電容器板間場強向下,液滴靜止,其受到的電場力必定豎直向上,因此液滴帶負電,故A錯誤;
B、設導體棒長度為L,導體棒切割磁感線形成的感應電動勢為:E=BLv0,
電容器兩端電壓為:U1=$\frac{{R}_{0}}{{R}_{0}+{R}_{0}}$E=$\frac{1}{2}$BLv0
開始液滴靜止有:q$\frac{{U}_{1}}jm4gbx9$=mg        ②
若將上極板豎直向上移動距離d時,由牛頓第二定律有:mg-q$\frac{{U}_{1}}{2d}$=ma1  ③
聯(lián)立②③得:a1=$\frac{g}{2}$,方向豎直向下,故B錯誤;
C、當若將導體棒的速度變?yōu)?v0時,有:q$\frac{{U}_{1}}cl9blqe$-mg=ma2
將①中v0換為2v0時,U1變?yōu)樵瓉淼?倍,由①②④解得:a2=g,方向豎直向上,即油滴將向上加速運動,加速度a=g,故C正確;
D、若保持導體棒的速度為v0不變,而將滑動觸頭置于a位置時,將電容器上極板向上移動距離$\frac6l59xib{3}$,電容器兩端之間的電壓為:U2=$\frac{2}{3}$BLv0,
此時液滴所受電場力為:F=q$\frac{{U}_{2}}{\frac{4}{3}d}$=mg,故液滴油滴仍將靜止,故D正確.
故選:CD.

點評 本題實質(zhì)上借助電磁感應考查了有關電容器的運算,注意正確分析電容器兩端電壓以及極板的正負極.

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