精英家教網(wǎng)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.一個不計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、把兩板間距離減小一半,同時把粒子速率增加一倍B、把兩板的距離增大一倍,同時把板間的磁感應(yīng)強(qiáng)度增大一倍C、把開關(guān)S斷開,兩板的距離增大一倍,同時把板間的磁感應(yīng)強(qiáng)度減為一半D、把開關(guān)S斷開,兩板的距離減小一半,同時把粒子速率減小一半
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(yùn)動,改變電場和磁場后若仍能使帶電粒子做勻速直線運(yùn)動,仍要使電場力和洛倫茲力平衡,解答的關(guān)鍵是明確電容器通電和斷電兩種狀態(tài)下,電場強(qiáng)度和極板之間距離以及正對面積的關(guān)系.
解答:解:A、電容器處于通電狀態(tài),把兩板間距離減小一倍,由E=
U
d
可知,電場強(qiáng)度變?yōu)樵瓉淼亩,根?jù)Eq=qvB可知,要使粒子勻速通過,速率應(yīng)該增加一倍,故A正確;
B、電容器處于通電狀態(tài),把兩板間距離增大一倍,由E=
U
d
可知,電場強(qiáng)度變?yōu)樵瓉淼亩种,根?jù)Eq=qvB可知,要使粒子勻速通過,磁場應(yīng)該減小一倍,故B正確;
C、D、如果把開關(guān)S斷開,無論增大還是減小極板之間的距離,兩極板之間的電場強(qiáng)度不變,因此根據(jù)Eq=qvB可知,要使粒子勻速通過,磁場強(qiáng)度和速度大小應(yīng)不變,故CD錯誤.
故選:A.
點評:處理電容器的動態(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差保持不變.
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

如圖所示,兩平行金屬板間有一勻強(qiáng)電場,板長為L,板間距離為d,在 板右端L處有一豎直放置的光屏M,一帶電荷量為q,質(zhì)量為m的質(zhì)點從兩板中央射入板間,最后垂直打在M屏上,則下列結(jié)論正確的是( 。

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科目:高中物理 來源: 題型:

如圖所示,兩平行金屬板中有相互垂直的勻強(qiáng)電場和勻強(qiáng)磁場,帶正電的粒子(不計粒子的重力)從兩板中央垂直電場、磁場入射.它在金屬板間運(yùn)動的軌跡為水平直線,如圖中虛線所示.若使粒子飛越金屬板間的過程中向上板偏移,則可以采取下列的正確措施為( 。

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科目:高中物理 來源: 題型:

如圖所示,兩平行金屬板的間距等于極板的長度,現(xiàn)有重力不計的正離子束以相同的初速度v0平行于兩板從兩板正中間射入.第一次在兩極板間加恒定電壓,建立場強(qiáng)為E的勻強(qiáng)電場,則正離子束剛好從上極板邊緣飛出.第二次撤去電場,在兩板間建立磁感應(yīng)強(qiáng)度為B、方向垂直于紙面的勻強(qiáng)磁場,正離子束剛好從下極板邊緣飛出,則E和B的大小之比為(  )

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科目:高中物理 來源: 題型:

如圖所示,兩平行金屬板間電場是勻強(qiáng)電場,場強(qiáng)大小為1.0×104V/m,A、B兩板相距1cm,C點與A相距0.4cm,若B接地,則A、C間電勢差UAC=
40V
40V
,將帶電量為-1.0×10-12C的點電荷置于C點,其電勢能為
-6×10-11J
-6×10-11J

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