Question

4．如圖所示，D是一只理想二極管，它的作用是只允許電流從a流向b，不允許電流從b流向a、兩平行金屬板A、B水平放置，板間存在垂直紙面向里的勻強磁場，閉合開關使電容器充電，一個不計重力的帶電粒子恰能水平向右勻速通過，則（　�。�

• A． 僅將極板A下移一小段距離，帶電粒子可能向下偏
• B． 僅將極板A上移一小段距離，帶電粒子仍能沿直線運動
• C． 僅將極板A、B錯開一段距離，帶電粒子一定向上偏
• D． 僅將極板B上移，此過程中將出現(xiàn)a到b的電流

Answer 1

分析 帶電粒子受電場力和洛倫茲力處于平衡狀態(tài)做勻速直線運動，改變電場和磁場后若仍能使帶電粒子做勻速直線運動，仍要使電場力和洛倫茲力平衡，解答的關鍵是明確電容器通電和斷電兩種狀態(tài)下，電場強度和極板之間距離以及正對面積的關系．

解答 解：A、僅將極板A下移一小段距離，AB之間的距離減小，根據(jù)C=$\frac{?S}{4πkd}$，可知電容C增大，極板之間的電勢差減小，所以此過程中將出現(xiàn)a到b的電流才能使極板之間的電勢差保持不變；根據(jù)E=$\frac{U}ghwlgwl$，場強增大，電場力增大，如果是正電荷，電場力向下，洛倫茲力向上，電場力大于洛倫茲力，粒子向下偏轉(zhuǎn)；故A正確；
B、僅將極板A上移一小段距離，AB之間的距離增大，根據(jù)C=$\frac{?S}{4πkd}$，可知電容C減��；由于ab之間的具有單向?qū)щ娦缘亩�極管，電流的方向只能由a流向b，所以C減小時，電流不能流向a，所以電容器上的電量保持不變；又C=$\frac{Q}{U}$，E=$\frac{U}ir32ywj$，所以：E=$\frac{Q}{Cd}$=$\frac{4πkQ}{εS}$，所以極板之間的電場強度也不變，因此粒子仍然勻速通過；故B正確；
C、僅將極板A、B錯開一段距離，根據(jù)C=$\frac{?S}{4πkd}$，可知電容C減�。挥捎赼b之間的具有單向?qū)щ娦缘亩�極管，所以電容器上的電量保持不變，又C=$\frac{Q}{U}$，E=$\frac{U}2gzskzs$，所以電場強度E增大，電場力增大，由于正電荷受到的電場力的方向向下，所以正電荷將向下偏轉(zhuǎn)．故C錯誤；
D、僅將極板B上移，AB之間的距離減小，根據(jù)C=$\frac{?S}{4πkd}$，可知電容C增大，極板之間的電勢差減小，所以此過程中將出現(xiàn)a到b的電流，故D正確；
故選：ABD．

點評 處理電容器的動態(tài)分析關鍵抓住不變量．若電容器與電源斷開，電量保持不變；若電容器始終與電源相連，電容器兩端間的電勢差保持不變．