Question

20．如圖所示，與電源斷開的帶電平行金屬板相互正對水平放置，兩板間存在著水平方向的勻強(qiáng)磁場．某帶電小球從光滑絕緣軌道上的α點(diǎn)由靜止開始滑下，經(jīng)過軌道路端點(diǎn)P（軌道上P點(diǎn)的切線沿水平方向）進(jìn)入板間后恰好沿水平方向做直線運(yùn)動．若保持磁感應(yīng)強(qiáng)度不變，使兩板間距離稍減一些，讓小球從α點(diǎn)稍低一些的b點(diǎn)由靜止開始滑下，在經(jīng)P點(diǎn)進(jìn)入板間的運(yùn)動過程中（　�。�

• A． 洛侖茲力對小球做負(fù)功
• B． 小球所受電場力不變
• C． 小球一定做曲線運(yùn)動
• D． 小球仍可能做直線運(yùn)動

Answer 1

分析 小球從P點(diǎn)進(jìn)入平行板間后做直線運(yùn)動，對小球進(jìn)行受力分析得小球共受到三個(gè)力作用：恒定的重力G、恒定的電場力F、洛倫茲力f，這三個(gè)力都在豎直方向上，小球在水平直線上運(yùn)動，所以可以判斷出小球受到的合力一定是零，即小球一定是做勻速直線運(yùn)動，洛倫茲力和電場力同向，故都向上；減小入射速度后，洛倫茲力減小，合力向下，故向下偏轉(zhuǎn)．

解答 解：A、洛侖茲力始終垂直于粒子的運(yùn)動方向，故洛侖茲力永不做功；故A錯(cuò)誤；
B、根據(jù)平行板電容器的電容C=$\frac{?S}{4πkd}$，再根據(jù)電容的定義式C=$\frac{Q}{U}$，所以得到：$\frac{?S}{4πkd}$=$\frac{Q}{U}$，變形得到：$\frac{U}9r3bd9p$=$\frac{4πkQ}{?S}$．當(dāng)兩板間距離d變小時(shí)，則電容C變大，因?yàn)閹щ姾闪縌不變，正對面積S不變，所以得到兩板間的電場強(qiáng)度E=$\frac{U}9r7fhn3$=$\frac{4πkQ}{?S}$不變，所以小球受到的電場力不變，故B正確；
C、D、如果小球從稍低的b點(diǎn)下滑到從P點(diǎn)進(jìn)入平行板間，則小球到達(dá)P點(diǎn)的速度會變小，所以洛倫茲力f變小，因?yàn)橹亓�G和電場力F一直在豎直方向上，所以這兩個(gè)力的合力一定在豎直方向上，若洛倫茲力變化了，則三個(gè)力的合力一定不為零，且在豎直方向上，而小球從P點(diǎn)進(jìn)入時(shí)的速度方向在水平方向上，所以小球會偏離水平方向做曲線運(yùn)動，故C正確，D錯(cuò)誤；
故選：BC．

點(diǎn)評 本題關(guān)鍵先分析出小球受力平衡，然后再考慮洛侖茲力變化后的運(yùn)動情況，同時(shí)要結(jié)合平行板電容器的表達(dá)式和電勢差與電場強(qiáng)度的關(guān)系式列式分析．