Question

16．如圖所示，一對(duì)間距可變的平行金屬板C、D水平放置，兩板間有垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)B．兩板通過滑動(dòng)變阻器與鉛蓄電池相連，這種鉛蓄電池能快速轉(zhuǎn)換到“逆變”狀態(tài)，即外界電壓過低時(shí)能向外界提供一定的供電電壓，當(dāng)外界電壓超過某一限定值時(shí)可轉(zhuǎn)換為充電狀態(tài)，閉合開關(guān)S后，有一束不計(jì)重力的帶正電粒子從左側(cè)以一定的速度v₀射入兩板間恰能做直線運(yùn)動(dòng)，現(xiàn)對(duì)入射粒子或?qū)ρb置進(jìn)行調(diào)整，則下列有關(guān)描述正確的是（　�。�

• A． 若僅將帶正電的粒子換成帶負(fù)電的粒子，也能直線通過
• B． 若只增大兩板間距到一定程度時(shí)可使鉛蓄電池處于充電狀態(tài)
• C． 若將滑動(dòng)變阻器觸頭P向a端滑動(dòng)，可提高C板的電勢(shì)
• D． 若只減小入射粒子的速度，可使鉛蓄電池處于充電狀態(tài)

Answer 1

分析 根據(jù)帶正電的粒子恰好做直線運(yùn)動(dòng)，其電場(chǎng)力和洛倫茲力相平衡即可求出速度；根據(jù)負(fù)粒子的受力判斷是否沿直線運(yùn)動(dòng)；增大極板之間的距離，根據(jù)粒子的運(yùn)動(dòng)情況判斷偏轉(zhuǎn)；調(diào)節(jié)滑動(dòng)觸頭P不起任何作用；根據(jù)粒子的受力判斷減小入射粒子的速度后的情況．

解答 解：A、帶正電的粒子恰好做直線運(yùn)動(dòng)，由圖可知電場(chǎng)力的方向向下，由左手定則可知，洛倫茲力的方向向上，其電場(chǎng)力和洛倫茲力相平衡，由$\frac{qE}oy47i5x=q{v}_{0}B$可知${v}_{0}=\frac{E}{Bd}$，若換成帶負(fù)電的粒子，電場(chǎng)力和洛倫茲力都反向，仍然平衡，能直線通過，故A正確；
B、若增大兩板間距，則極板之間的電場(chǎng)強(qiáng)度減小，正電粒子射入后受到的電場(chǎng)力減小，而受洛倫茲力不變，所以帶電粒子將向上偏轉(zhuǎn)，堆積在上極板上，將提高兩板間電壓，若此電壓超過蓄電池的逆變電壓就會(huì)使之處于“逆變”狀態(tài)而被充電，故B正確；
C、由于電容器C、D兩板是彼此絕緣的，滑動(dòng)變阻器兩端的電勢(shì)差為0，所以調(diào)節(jié)滑動(dòng)觸頭P不起任何作用，故C錯(cuò)誤；
D、若減小入射粒子的速度，則粒子所受洛倫茲力減小，有部分粒子會(huì)落在下極板上，中和下極板的負(fù)電荷，所以極板上的電荷量減小，對(duì)應(yīng)的電勢(shì)也會(huì)降低，達(dá)不到逆變電壓，不能充電．故D錯(cuò)誤．
故選：AB

點(diǎn)評(píng) 本題主要考查了帶電粒子在混合場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的問題，題目共設(shè)置了三種不同的情景，要正確分析各種情況下的受力與運(yùn)動(dòng)，難度適中．