题目内容
【题目】利用电场和磁场来控制带电粒子的运动,是一项重要的物理应用技术.在等量正点电荷所激发的电场中,可以使带电粒子做匀速圆周运动.如图所示,AB为两个点电荷连线的中垂线,粒子在其上P点获得一垂直纸面向外的速度,恰好在中垂面上做匀速圆周运动.以下判断正确的是( )
A.该粒子可能带正电
B.该粒子一定带负电
C.若点电荷M、N的带电量同时等量地缓慢增大,粒子仍在原轨道做匀速圆周运动
D.若点电荷M、N的带电量同时等量地缓慢增大,粒子将无法在原轨道做匀速圆周运动
【答案】B,D
【解析】解:AB、由题意可知,负点电荷将绕O点在AB的中垂面里做匀速圆周运动,故A错误,B正确;
CD、若点电荷M、N的带电量同时等量地缓慢增大,依据库仑定律,则库仑力增大,根据力的合成法则,则负点电荷受到的库仑合力增大,即提供的向心力大于所需要的向心力,因此粒子将做向心运动,则无法在原轨道做匀速圆周运动,故C错误,D正确;
故选:BD.
【考点精析】掌握向心力和库仑定律是解答本题的根本,需要知道向心力总是指向圆心,产生向心加速度,向心力只改变线速度的方向,不改变速度的大小;向心力是根据力的效果命名的.在分析做圆周运动的质点受力情况时,千万不可在物体受力之外再添加一个向心力;在真空中两个点电荷间的作用力跟它们的电荷量的乘积成正比,跟它们之间的距离的平方成反比,作用力的方向在它们的连线上;适用条件:真空中的点电荷.
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