Question

12．如圖所示，兩平行金屬板水平放置，開始開關(guān)S合上使平行板電容器帶電．板間存在垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)．一個(gè)不計(jì)重力的帶電粒子恰能以水平向右的速度沿直線通過兩板．在以下方法中，能使帶電粒子仍沿水平直線通過兩板的是（　�。�

• A． 將兩板的距離增大一倍，同時(shí)將磁感應(yīng)強(qiáng)度增大一倍
• B． 將兩板的距離減小一半，同時(shí)將磁感應(yīng)強(qiáng)度增大一倍
• C． 將開關(guān)S斷開，兩板間的正對(duì)面積減小一半，同時(shí)將板間磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度減小一半
• D． 將開關(guān)S斷開，兩板間的正對(duì)面積減小一半，同時(shí)將板間磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度增大一倍

Answer 1

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

解答 解：A、電容器處于通電狀態(tài)，把兩板間距離增大一倍，由E=$\frac{U}22asaaa$可知，電場(chǎng)強(qiáng)度變?yōu)樵瓉淼囊话�，根�?jù)Eq=qvB可知，要使粒子勻速通過，同時(shí)將磁感應(yīng)強(qiáng)度減小一倍，故A錯(cuò)誤；
B、電容器處于通電狀態(tài)，把兩板間距離減小一倍，由E=$\frac{U}gk00goc$可知，則電場(chǎng)強(qiáng)度增加一倍，根據(jù)Eq=qvB可知，要使粒子勻速通過，磁場(chǎng)應(yīng)該增大一倍，故B正確；
C、D、如果把開關(guān)S斷開，根據(jù)E=$\frac{U}aq0yiqq$=$\frac{Q}{Cd}$=$\frac{4kπQ}{?s}$，因兩極間的電量不變，當(dāng)兩板間的正對(duì)面積減小一半，則兩極板之間的電場(chǎng)強(qiáng)度增強(qiáng)一倍，因此根據(jù)Eq=qvB可知，要使粒子勻速通過，磁場(chǎng)強(qiáng)度增大一倍，故C錯(cuò)誤，D正確．
故選：BD．

點(diǎn)評(píng) 處理電容器的動(dòng)態(tài)分析關(guān)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(shì)差保持不變．