Question

如右图所示，两块水平放置的足够大的平行金属板M、N相距为d，处在范围足够大、磁感应强度为B、方向垂直于纸面向里的匀强磁场中，一导体棒垂直搭在M、N上．当棒以速度v水平向右匀速运动时，一个电荷量为q（不计重力）的粒子从两板之间沿着水平方向以速度v₀射入两板之间，恰好能做匀速直线运动．下列说法正确的是（　　）

A、粒子一定带正电

B、粒子的入射速度v₀和棒的运动速度v一定相等

C、若改变B的大小和方向，则粒子仍做匀速直线运动

D、若棒以v水平向左匀速运动，则粒子仍做匀速直线运动

Answer 1

分析：导体棒做切割磁感线产生感应电动势，根据右手定则判断感应电动势的方向，确定M、N两极板的电性，根据粒子所受的洛伦兹力与电场力平衡，确定粒子的电性．
根据粒子所受的洛伦兹力与电场力平衡、板间场强E=

U

d

，U=Bdv，列式求解粒子的入射速度．通过粒子的受力情况，判断其运动情况．

解答：解：A、导体棒做切割磁感线产生感应电动势，根据右手定则可知，M板带正电，N板带负电，粒子可以带正电，也可以带负电，都做匀速直线运动，故A错误．
B、导体棒产生的感应电动势为E=Bdv，M、N间的电压U=E=Bdv．对于粒子，由平衡条件得：q

U

d

=qv₀B，联立得v₀=v．故B正确．
C、若改变B的方向，导体棒所产生的感应电动势方向改变，粒子所受的洛伦兹力和电场力同时改变，由上分析可知，只要v₀=v，粒子所受的洛伦兹力与电场力仍平衡，仍做匀速直线运动．故C正确．
D、若棒以v水平向左匀速运动，根据右手定则可知，N板带正电，M板带负电，粒子所受的洛伦兹力和电场力方向相同，不可能平衡，也就不可能做匀速直线运动，故D错误．
故选BC

点评：本题是电磁感应与带电粒子在复合场中运动的综合，关键要分析带电粒子的受力情况，来分析其运动情况．