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上的小孔正对板Q上的小孔O．M、N间有垂直纸面向里的匀强磁场，在小孔S处有一带电的负粒子，其重力和初速不计．当变阻器的滑动触头在AB的中点时，粒子恰能在M、N间做直线运动．当滑动变阻器滑片滑到A点后，则（　　）

• A、粒子在M、N间运动的过程中，动能将减小
• B、粒子在M、N间运动的过程中，动能将增大
• C、粒子在M、N间运动的过程中，动能将不变
• D、粒子在M、N间将做圆周运动

Answer 1

分析：粒子仅受洛伦兹力和电场力作用，粒子恰能在M、N间作直线运动则二力恰好平衡，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．

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，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，在M、N间将做圆周运动，而洛伦兹力不做功，所以粒子在M、N间运动过程中，动能一定不变，故CD正确，AB错误．
故选：CD．

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，知道洛伦兹力不做功，难度适中．