Question

19．如图所示，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、方向竖直向下的匀强磁场中，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的粒子从两板之间沿着水平方向以某一速度v₀射入两板之间，恰好能做匀速直线运动，下列说法中正确的是（　　）

• A． 若改变了q的大小，粒子就不可能做匀速直线运动
• B． 粒子一定带正电
• C． 只将B反向，粒子就将做曲线运动
• D． 只改变粒子入射速度的大小或只改变棒运动速度的大小，粒子都将做曲线运动

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=$\frac{U}{d}$，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、粒子受到电场力与洛伦兹力作用而做匀速直线运动，处于平衡状态，粒子受到的电场力为qE=$\frac{U}{d}$q=q$\frac{Bdv}{d}$=qBv，洛伦兹力为qv₀B，由平衡条件得：qBv=qv₀B，则v₀=v，粒子是否做匀速运动与粒子的电荷量无关，改变q，只要满足v₀=v，粒子就做匀速直线运动，故A错误；
B、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B错误；
C、只改变导体棒的运动方向，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方向不变，电场力方向改变，洛伦兹力与电场力方向相同，粒子受力不平衡，不可能做匀速直线运动，故C错误．
D、由A的分析可知，满足v₀=v时粒子做匀速直线运动，如果只改变导体棒运动速度的大小，粒子受到的合力不为零，粒子将做曲线运动，故D正确；
故选：D．

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．