Question

如图所示，相距为d的水平金属板M、N的左侧有一对竖直金属板P、Q，板P上的小孔S正对板Q上的小孔O，M、N间有垂直于纸面向里的匀强磁场，在小孔S处有一带负电粒子，其重力 和初速度均不计，当滑动变阻器的滑片在AB的中点时，带负电粒子恰能在M、N间做直线运动，当滑动变阻器的滑片滑到A点后
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• A、粒子在PQ间运动过程中，带负电粒子电势能能一定增大
• B、粒子在MN间运动过程中，带负电粒子动能一定增大
• C、粒子在MN间运动过程中，带负电粒子轨迹向上极板偏转弯曲，机械能一定增大
• D、粒子在MN间运动过程中，带负电粒子轨迹向下极板偏转弯曲，电势能不变

Answer 1

分析：带电粒子仅受洛伦兹力和电场力作用，粒子恰能在M、N间作直线运动时，二力恰好平衡；当滑片移动时，将打破平衡，引起离子发生偏转，当滑片移动到A端时，电场强度为零，粒子仅受洛伦兹力作用，做匀速圆周运动，动能不变，根据左手定则判断出洛伦兹力方向，从而判断粒子的轨迹．

解答：解：电路是滑动变阻器R与R₀串联后接在电源E上，电路的路端电压不变，两金属板P、Q接在滑动变阻器R的两端，所以P、Q之间的电压是不变的，所以当滑动变阻的触头滑到A点后，粒子在P、Q之间加速进入小孔的初速度不会变化，而当滑动变阻器的触头滑到A点后，金属M、N之间的电压变为零，板间场强为零，所以粒子进入到金属M、N之间后不再受到电场力的作用，只受到洛伦兹力的作用，洛伦兹力力与运动方向垂直，粒子做曲线运动，且洛伦兹力不做功，所以粒子在M、N间运动过程中，动能一定不变，电势能不变．
再根据左手定则判断出洛伦兹力方向是向下的，所以粒子会向下极板偏转弯曲，故D正确，ABC错误．
故选：D．

点评：挖掘“粒子恰能在M、N间作直线运动”的隐含信息，分析滑动片移动后的电场变化，还要知道洛伦兹力不做功的特点．