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精英家教网如图所示,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
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.
练习册系列答案
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2mgd
2mgd
,线圈的最小速度为
2g(h+L-d)
2g(h+L-d)

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精英家教网如图所示,相距为d的两平行金属板内存在垂直纸面向外的匀强磁场,磁感应强度为B,调节两极板间电压使沿中线入射的正离子能做直线运动打到荧光屏上的P点,此时两极板间电压为U.另加一半径为R的圆形磁场,使正离子偏转60°角,打到荧光屏上的Q点,求此正离子在圆形磁场中所经历的时间.

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(1)金属板M、N间的电压U;
(2)离子运动到A点时速度V的大小和由P点运动到A点所需时间t;
(3)离子第一次离开第四象限磁场区域的位置C(图中未画出)与坐标原点的距离OC.

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