题目内容

4.如图所示,水平放置的平行板电容器间有垂直纸面向里的匀强磁场,开关S闭合时一带电粒子恰好水平向右匀速穿过两板,重力不计.对相同状态入射的粒子,下列说法正确的是(  )
A.保持开关闭合,若滑片P向上滑动,粒子可能从下极板边缘射出
B.保持开关闭合,若将磁场方向反向,粒子仍可能沿直线射出
C.保持开关闭合,若A极板向上移动后,调节滑片P的位置,粒子仍可能沿直线射出
D.如果开关断开,调节滑片P的位置,粒子可能继续沿直线射出

分析 电容器与变阻器并联,故电容器两端的电压等于变阻器两端的电压;则a、b之间形成电场,带电粒子在混合场中做匀速运动,则可知电场力应与洛伦兹力大小相等方向相反;分析滑片移动时,极板间场强的变化可知电场力的变化,则可知粒子受力的变化,即可得出带电粒子偏转的方向.

解答 解:带电粒子水平向右匀速穿过两板时,电场力与洛伦兹力平衡.
A、保持开关闭合,若滑片P向上滑动,变阻器接入电路的电阻减小,变阻器两端的电压减小,电容器板间电压减小,板间场强减小,带电粒子所受的电场力减小,若粒子带负电,电场力向上,则粒子将向下偏转,可从下极板边缘射出,故A正确.
B、保持开关闭合,若将磁场方向反向,则粒子所受电场力与洛仑兹力同向,粒子不可能沿直线射出,故B错误;
C、保持开关闭合,若只将A极板向上移动后,板间电压不变,板间距离增大,场强减小,带电粒子所受的电场力减小,与洛伦兹力不再平衡,不可能再沿直线运动,若再调节滑片P的位置,使两者玩意儿,粒子仍可能沿直线射出,故C正确.
D、若开关断开,则电容器与电源断开,而与变阻器形成通路,电容器将通过变阻器放电,电荷量不断减小,板间电压不断减小,故两板间的电场强度要减小,故所受电场力减小,粒子不会做直线运动,故D错误;
故选:AC.

点评 本题综合了电路、电容及磁场的知识,综合性较强;同时要注意由于题目中没有给出粒子的电性,故必须讨论可能出现的情况.

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