题目内容

【题目】如图所示,电源电动势为E,内阻为r,滑动变阻器电阻为R,开关K闭合.两平行极板间有匀强磁场,一带电粒子(不计重力)正好以速度v匀速穿过两板.以下说法正确的是

A. 保持开关闭合,将滑片P向上滑动一点,粒子将可能从下极板边缘射出

B. 保持开关闭合,将滑片P向下滑动一点,粒子将可能从下极板边缘射出

C. 保持开关闭合,将a极板向下移动一点,粒子将一定向下偏转

D. 如果将开关断开,粒子将继续沿直线穿出

【答案】AB

【解析】

电容器与R并联,故电容器两端的电压等于R两端的电压;而a、b之间形成电场,带电粒子在混合场中做匀速运动,则可知电场力应与磁场力大小相等方向相反,再分析滑片移动时,极板间场强的变化可知电场力的变化,则可知粒子受力的变化,即可得出带电粒子偏转的方向;

A、由图可知a板带正电,b板带负电,若带电粒子带负电,则受电场力向上,洛仑兹力向下,二力应大小相等,物体才能做匀速直线运动;若滑片向上滑动,则滑动变阻器接入电阻减小,则电流增大,定值电阻及内阻上的电压增大,则由闭合电路的欧姆定律可知R两端的电压减小,故电容器两端的电压减小,则由可知,所受极板间电场强度小,则所受电场力减小,而所受洛仑兹力不变,故粒子将向下偏转从下极板边缘飞出,故A正确;
B、若粒子带正电,则粒子所受电场力向下,洛仑兹力向上,而当滑片下移时,滑动变阻器接入电阻增大,则电路中电流减小,则由以上分析可知,滑动变阻器两端的电压增大,则电容器两极板间的电场强度增大,带电粒子受电场力变大,则粒子将向下偏转,故可能从下板边缘飞出,故B正确;
C、两极板间的电势差不变,当a板下移时,两板间的距离减小,则两板间的电场强度增大,则所受电场力变大,若粒子为正电,则粒子会向下偏转;若粒子会负电粒子会向上偏转,故C错误;
D、若开关断开,则电容器与电源断开,而与R形成通路,电荷会减小,故两板间的电场强度要减小,故所受电场力减小,粒子不会做直线运动,故D错误。

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