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精英家教网如图所示,相距为d的水平金属板M、N的左侧有一对竖直金属板P、Q,板P上的小孔正对板Q上的小孔O.M、N间有垂直纸面向里的匀强磁场,在小孔S处有一带电的负粒子,其重力和初速不计.当变阻器的滑动触头在AB的中点时,粒子恰能在M、N间做直线运动.当滑动变阻器滑片滑到A点后,则(  )
A、粒子在M、N间运动的过程中,动能将减小B、粒子在M、N间运动的过程中,动能将增大C、粒子在M、N间运动的过程中,动能将不变D、粒子在M、N间将做圆周运动
分析:粒子仅受洛伦兹力和电场力作用,粒子恰能在M、N间作直线运动则二力恰好平衡,当滑片移动时,将打破平衡,引起离子发生偏转,当滑片移动到A端时,电场强度为零,粒子仅受洛伦兹力作用,做匀速圆周运动,动能不变.
解答:解:电路是滑动变阻器R与R0串联后接在电源E上,电路的路端电压不变,两金属板P、Q接在滑动变阻器R的两端,所以P、Q之间的电压是不变的,所以当滑动变阻的触头滑到A点后,粒子在P、Q之间加速进入小孔的初速度不会变化,而当滑动变阻器的触头滑到A点后,金属M、N之间的电压变为零,所以粒子进入到金属M、N之间后不再受到电场力的作用,只受到洛伦兹力的作用,在M、N间将做圆周运动,而洛伦兹力不做功,所以粒子在M、N间运动过程中,动能一定不变,故CD正确,AB错误.
故选:CD.
点评:挖掘“粒子恰能在M、N间作直线运动”的隐含信息,分析滑动片移动后的电场变化,知道洛伦兹力不做功,难度适中.
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