Question

19．如圖所示，兩塊水平放置的足夠大的平行金屬板M、N相距為d，處在范圍足夠大、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B、方向豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，一導(dǎo)體棒垂直搭在M、N上，當(dāng)棒以速度v水平向右勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，一個(gè)電荷量為q的粒子從兩板之間沿著水平方向以某一速度v₀射入兩板之間，恰好能做勻速直線運(yùn)動(dòng)，下列說(shuō)法中正確的是（　�。�

• A． 若改變了q的大小，粒子就不可能做勻速直線運(yùn)動(dòng)
• B． 粒子一定帶正電
• C． 只將B反向，粒子就將做曲線運(yùn)動(dòng)
• D． 只改變粒子入射速度的大小或只改變棒運(yùn)動(dòng)速度的大小，粒子都將做曲線運(yùn)動(dòng)

Answer 1

分析 導(dǎo)體棒做切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，根據(jù)右手定則判斷感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的方向，確定M、N兩極板的電性，根據(jù)粒子所受的洛倫茲力與電場(chǎng)力平衡，確定粒子的電性．
根據(jù)粒子所受的洛倫茲力與電場(chǎng)力平衡、板間場(chǎng)強(qiáng)E=$\frac{U}nmzgabx$，U=Bdv，列式求解粒子的入射速度．通過(guò)粒子的受力情況，判斷其運(yùn)動(dòng)情況．

解答 解：A、粒子受到電場(chǎng)力與洛倫茲力作用而做勻速直線運(yùn)動(dòng)，處于平衡狀態(tài)，粒子受到的電場(chǎng)力為qE=$\frac{U}i77wuop$q=q$\frac{Bdv}fllsoew$=qBv，洛倫茲力為qv₀B，由平衡條件得：qBv=qv₀B，則v₀=v，粒子是否做勻速運(yùn)動(dòng)與粒子的電荷量無(wú)關(guān)，改變q，只要滿足v₀=v，粒子就做勻速直線運(yùn)動(dòng)，故A錯(cuò)誤；
B、導(dǎo)體棒做切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，根據(jù)右手定則可知，M板帶正電，N板帶負(fù)電，粒子可以帶正電，也可以帶負(fù)電，都做勻速直線運(yùn)動(dòng)，故B錯(cuò)誤；
C、只改變導(dǎo)體棒的運(yùn)動(dòng)方向，導(dǎo)體棒所產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)方向改變，粒子所受的洛倫茲力方向不變，電場(chǎng)力方向改變，洛倫茲力與電場(chǎng)力方向相同，粒子受力不平衡，不可能做勻速直線運(yùn)動(dòng)，故C錯(cuò)誤．
D、由A的分析可知，滿足v₀=v時(shí)粒子做勻速直線運(yùn)動(dòng)，如果只改變導(dǎo)體棒運(yùn)動(dòng)速度的大小，粒子受到的合力不為零，粒子將做曲線運(yùn)動(dòng)，故D正確；
故選：D．

點(diǎn)評(píng) 本題是電磁感應(yīng)與帶電粒子在復(fù)合場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的綜合，關(guān)鍵要分析帶電粒子的受力情況，來(lái)分析其運(yùn)動(dòng)情況．