Question

設(shè)圖中M、N兩板相距為d，電勢差為U，一質(zhì)量為m，電荷量為q帶正電荷的粒子，恰能以水平速度v做勻速直線運(yùn)動(dòng)通過兩板，若把兩板距離減半，電勢差不變，要使粒子仍能沿水平直線通過電場，可采取的措施為（　�。�

• A．把粒子的入射速度增大一倍
• B．把粒子的入射速度減半
• C．加一個(gè)B=

  U

  dv

  垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場
• D．加一個(gè)B=

  U

  dv

  垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場

Answer 1

分析：帶正電荷的粒子恰能以水平速度v做勻速直線運(yùn)動(dòng)通過兩板，根據(jù)電場力與重力相平衡，抓住洛倫茲力與速度有關(guān)，電場力與速度進(jìn)行分析，即可求解．

解答：解：因?yàn)榱Ｗ幼鰟蛩僦本�運(yùn)動(dòng)，所以qE=mg=q

U

d

．
A、把粒子的入射速度增大一倍，由E=

U

d

知，U不變，d→

1

2

d，則E→2E，電場力變?yōu)樵瓉淼?倍，而重力沒有改變，所以兩個(gè)力不再平衡，粒子將向上偏轉(zhuǎn)，不能再沿沿水平直線通過電場，故A錯(cuò)誤．
B、與上同理，電場力與速度無關(guān)，把兩板距離減半，電勢差不變，粒子將向上偏轉(zhuǎn)，不能再沿水平直線通過電場，故B錯(cuò)誤．
C、加一個(gè)B=

U

dv

垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場，粒子將多受一個(gè)洛倫茲力，其大小為f=qvB=qv

U

dv

=q

U

d

，由左手定則得到洛倫茲力方向向下，與重力方向相同．而此時(shí)粒子所受的電場力大小為F=2q

U

d

，方向豎直向上；洛倫茲力與重力的合力大小為 mg+f=2q

U

d

，方向豎直向下，所以粒子所受的合力仍為零，故粒子仍能沿水平直線通過電場，故C正確．
D、加一個(gè)B=

U

dv

垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場，由左手定則得到洛倫茲力方向向上，大小為f=qvB=qv

U

dv

=q

U

d

，則電場力與洛倫茲力的合力大小為F+f=3q

U

d

＞mg，可知，粒子將向上偏轉(zhuǎn)，不能再沿水平直線通過電場，故D錯(cuò)誤．
故選：C．

點(diǎn)評：本題通過分析粒子的受力情況，判斷其運(yùn)動(dòng)情況，關(guān)鍵要知道電場力與速度無關(guān)在，而洛倫茲力與速度成正比，并能由左手定則判斷出方向．