题目内容
如图所示,PQ是空间位置固定的两个电荷量相等的异种电荷,它们的连线中点为O,MN是中垂线,两电荷连线与中垂线在纸平面内,在垂直纸面方向有一磁场,中垂线上一不计重力的带正电粒子以初速度v保持沿中垂线运动,则( )A.磁场的方向垂直纸面向外
B.带电粒子做匀速直线运动,所受洛仑兹力的大小不变
C.带电粒子做匀速直线运动,所受洛仑兹力的大小改变
D.带电粒子做变速直线运动,所受洛仑兹力的大小改变
【答案】分析:等量异种电荷的连线中点处场强最大,在连线的中垂线上电场的方向相同,带电粒子沿以初速度v保持沿中垂线运动,必定做匀速直线运动,电场力与洛伦兹力平衡,列出平衡方程,根据场强大小的变化,分析洛伦兹力大小的变化.由左手定则判断磁场的方向.
解答:解:A、在等量异种电荷连线的中垂线上电场的方向相同,都垂直于MN向下,带电粒子所受的电场力也垂直于MN向下.要使带电粒子以初速度v保持沿中垂线运动,洛伦兹力方向必须与电场力方向相反,即垂直于MN向上,根据左手定则判断得知,磁场方向垂直纸面向里.故A错误.
B、C、D洛伦兹力公式f=qvB,f与速率成正比.要使带电粒子以初速度v保持沿中垂线运动,带电粒子必做匀速直线运动,且电场力与洛伦兹力平衡,则有:f=qE,由于场强E是改变的,故洛伦兹力f的大小也必须改变.故BD错误,C正确.
故选C
点评:加强基础知识的学习,掌握住等量异种电荷的电场线的特点,即可解决本题.属于简单题.
解答:解:A、在等量异种电荷连线的中垂线上电场的方向相同,都垂直于MN向下,带电粒子所受的电场力也垂直于MN向下.要使带电粒子以初速度v保持沿中垂线运动,洛伦兹力方向必须与电场力方向相反,即垂直于MN向上,根据左手定则判断得知,磁场方向垂直纸面向里.故A错误.
B、C、D洛伦兹力公式f=qvB,f与速率成正比.要使带电粒子以初速度v保持沿中垂线运动,带电粒子必做匀速直线运动,且电场力与洛伦兹力平衡,则有:f=qE,由于场强E是改变的,故洛伦兹力f的大小也必须改变.故BD错误,C正确.
故选C
点评:加强基础知识的学习,掌握住等量异种电荷的电场线的特点,即可解决本题.属于简单题.
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