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精英家教网如图所示,电源电动势为E,内阻忽略不计,滑动变阻器的滑片P置于中点:两平行极板间有垂直纸面的匀强磁场,一带正电的粒子以速度υo正好水平向右匀速穿过两板 (不计重力).以下说法错误的是(  )
分析:带电粒子沿水平方向直线穿过此区域,故有qE=qv0B,即v0=
E
B
,故速度选择器只选择速度,不选择电荷量,也不选择电性;
滑动变阻器两端的电压就是电容器两端的电压,故当滑动变阻器的有效值减小,电容器两端的电压减小,洛伦兹力大于电场力,所以电荷向上偏转;
而滑动变阻器总阻值减小,电容器两端的电压亦减小,当不是原电压的一半,故能沿直线穿出的粒子速度也不是原来的一半.
解答:解:A、由于带正电的粒子沿水平方向直线穿过此区域,故有qE=qv0B,此时电场力竖直向下,洛伦兹力竖直向上,当粒子带负电时电场力竖直向上,洛伦兹力竖直向下,由于速度保持不变,粒子仍能沿直线穿过此区域,故A正确;
B、将滑片P向上移动一点,则滑动变阻器的有效值减小,总电流增大,故R0两端的电压增大,所以滑动变阻器两端的电压减小,所以电容器两端的电压减小,则电容器两极板之间的电场强度减小,从而造成电场力减小,故洛伦兹力大于电场力,所以电荷向上偏转,电场力做负功,粒子的电势能增大,动能减小,故B,C正确;
D、只要粒子沿直线穿过,则就必须满足qE=qv0B,即v0=
E
B
,设原来滑动变阻器的总阻值为R,则电容器两端的电压U=
R
2R0+R
ε,当滑动变阻器的阻值变为
R
2
时,电容器两端的电压U′=
εR
4R0+R
,显然此时的场强不等于原场强的一半,故能沿直线穿出的粒子速度也不是
v0
2
,故D错误;
本题选择错误的,故选D.
点评:本题考查了速度选择器,电场力做功与电势能、动能的关系.场强的计算,选项D容易出现错误.
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