Question

如圖，電源電動勢為E，內(nèi)阻為r，滑動變阻器電阻為R，所有的開關均閉合．兩平行極板間有勻強磁場，一帶電粒子正好以速度v水平勻速穿過兩板．以下說法正確的是（　　）

A．該粒子一定帶正電

B．如果將開關K₁斷開，粒子將繼續(xù)沿直線穿出

C．如果將開關K₂斷開，粒子可能從上板邊緣穿出

D．如果將開關K₃斷開，把b板向下移動少許，粒子可能從上板邊緣穿出

Answer 1

分析：帶電粒子勻速穿過兩板，所受的電場力與洛倫茲力平衡．電容器上板帶正電，電場方向向下．帶電粒子的電性不知道，可能帶正電，也可能帶負電．粒子在電場和磁場的復合場中運動，從分析電場力和洛倫茲力可判斷粒子能否從下極板射出．

解答：解：A、帶電勻速穿過兩板，電場力與洛倫茲力二力平衡，由qvB=qE，得v=

E

B

，當帶電粒子的速度v=

E

B

時，無論是正電荷，還是負電荷都能勻速穿過兩板，所以粒子不一定帶正電，故A錯誤．
B、如果將開關K₁斷開，電容器通過變阻器放電，板間電壓和場強減小，電場力減小，而帶電粒子所受的洛倫茲力不變，則粒子將不能繼續(xù)沿直線穿出，故B錯誤．
C、如果將開關K₂斷開，電容器板間電壓增大到等于電源的電動勢，板間場強增大，帶電粒子所受的電場力增大，若粒子帶負電，電場力方向向上，則粒子將從上板邊緣穿出．故C正確．
D、如果將開關K₃斷開，把b板向下移動少許，電容器的帶電量不變，根據(jù)推論可知板間場強不變，電場力與洛倫茲力仍然二力平衡，粒子將繼續(xù)沿直線穿出，故D錯誤．
故選：C．

點評：帶電粒子在復合場中運動問題關鍵是分析粒子的受力情況和運動情況．對于電容器動態(tài)分析問題關鍵要抓住不變量，如本題D項開關K₃斷開，電容器電量不變，正對面積不變，板間場強將不變．