Question

【題目】如圖所示，電源電動勢為E，內阻為r，滑動變阻器最大阻值為R，開關閉合，兩平行金屬板M、N之間存在垂直紙面向里的勻強磁場，一帶正電的粒子恰好以速度v勻速穿過兩板，不計粒子重力。以下說法中正確的是

A. 將開關斷開，粒子將繼續沿直線勻速射出

B. 將磁場方向改成垂直于紙面向外，粒子將繼續沿直線勻速射出

C. 保持開關閉合，滑片P向下移動，粒子可能從N板邊緣射出

D. 保持開關閉合，滑片P的位置不動，將N板向下移動，粒子可能從M板邊緣射出

Answer 1

【答案】D

【解析】A項：若開關斷開，則電容器與電源斷開，而與R形成通路，電容器放電，電荷會減小，故兩板間的電場強度要減小，故所受電場力減小，粒子不會做直線運動，故A錯誤；

B項：將磁場方向改成垂直于紙面向外，粒子所受的洛倫茲力向下，電場力也向下，粒子不可能做直線運動，故B錯誤；

C項：若滑片向下滑動，則滑動變阻器接入電阻減小，則電流增大，內阻上的電壓增大，則由閉合電路的歐姆定律可知R兩端的電壓減小，故電容器兩端的電壓減小，則由可知，所受極板間電場強度減小，則所受電場力減小，而所受洛侖茲力不變，故粒子將向上偏轉不可能從下極板邊緣飛出，故C錯誤；

D項：保持開關閉合，兩極板間的電勢差不變，當N板下移時，兩板間的距離增大，則兩板間的電場強度減小，則所受電場力減小，粒子為正電，則粒子會向上偏轉，粒子可能從M板邊緣射出，故D正確。

點晴：電容器與R并聯，故電容器兩端的電壓等于R兩端的電壓；則M、N之間形成電場，帶電粒子在混合場中做勻速運動，則可知電場力應與磁場力大小相等方向相反；則分析滑片移動時，極板間場強的變化可知電場力的變化，則可知粒子受力的變化，即可得出帶電粒子偏轉的方向。