题目内容
如图所示,两平行金属板水平放置,与电源相连,开始开关S闭合使平行板电容器带电,两平行金属板间存在匀强磁场,一个不计重力的带电粒子以速度v垂直电场从P点射入平行板间,恰好沿纸面做匀速直线运动,从Q点飞出,下列说法正确的是( )A.磁感应强度方向垂直纸面向外
B.保持开关闭合,把两板的距离增大一倍,同时把板间的磁感应强度增大一倍,带电粒子仍沿水平直线PQ飞出
C.若把开关S断开,两板的距离减小一半,带电粒子仍沿水平直线PQ飞出
D.如果粒子带正电,以另一速度v1从P点沿PQ射入,从Q′点飞出,则v1<v
【答案】分析:粒子开始做直线运动,电场力和初速度垂直,故电场力和洛伦兹力一定平衡;由于电场强度向上,故磁感应强度垂直向内;结合平行板电容器电容公式和电势差与电场强度关系公式列式求解.
解答:解:A、粒子开始做直线运动,电场力和初速度垂直,故电场力和洛伦兹力一定平衡,粒子做匀速直线运动,如果粒子带正电,电场力向下,洛伦兹力向上,根据左手定则,磁感应强度方向垂直向内;若粒子带负电,同样可以得到磁感应强度方向垂直向内,故A错误;
B、保持开关闭合,两板间电压不变,把两板的距离增大一倍,电场强度
减小为一半,电场力减为一半;同时把板间的磁感应强度增大一倍,故洛伦兹力增加一倍;故合力不为零,粒子做曲线运动,故B错误;
C、若把开关S断开,电容器带电量不变,两板的距离减小一半,根据
,电容增加为2倍,根据
,电压减为一半,再根据
,电场强度不变,故电场力不变,合力仍为零,故C正确;
D、如果粒子带正电,以另一速度v1从P点沿PQ射入,从Q′点飞出,说明洛伦兹力小于电场力,故qvB>qv1B,故v>v1,故D正确;
故选CD.
点评:本题关键是明确粒子的受力情况和运动情况,同时要结合粒子做曲线运动的条件和电容器电容公式列式分析.
解答:解:A、粒子开始做直线运动,电场力和初速度垂直,故电场力和洛伦兹力一定平衡,粒子做匀速直线运动,如果粒子带正电,电场力向下,洛伦兹力向上,根据左手定则,磁感应强度方向垂直向内;若粒子带负电,同样可以得到磁感应强度方向垂直向内,故A错误;
B、保持开关闭合,两板间电压不变,把两板的距离增大一倍,电场强度
C、若把开关S断开,电容器带电量不变,两板的距离减小一半,根据
D、如果粒子带正电,以另一速度v1从P点沿PQ射入,从Q′点飞出,说明洛伦兹力小于电场力,故qvB>qv1B,故v>v1,故D正确;
故选CD.
点评:本题关键是明确粒子的受力情况和运动情况,同时要结合粒子做曲线运动的条件和电容器电容公式列式分析.
练习册系列答案
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| A、把两板间距离减小一半,同时把粒子速率增加一倍 | B、把两板的距离增大一倍,同时把板间的磁感应强度增大一倍 | C、把开关S断开,两板的距离增大一倍,同时把板间的磁感应强度减为一半 | D、把开关S断开,两板的距离减小一半,同时把粒子速率减小一半 |