如图所示,与电源断开的带电平行金属板相互正对水平放置,两板间存在着水平方向的匀强磁场.某带电小球从光滑绝缘轨道上的a点由静止开始下滑,经过轨道端点P(轨道上P点的切线

◎ 题目

如图所示,与电源断开的带电平行金属板相互正对水平放置,两板间存在着水平方向的匀强磁场.某带电小球从光滑绝缘轨道上的a点由静止开始下滑,经过轨道端点P(轨道上P点的切线沿水平方向)进入板间后恰好沿水平方向做直线运动.若保持磁感应强度不变,使两板间的距离稍减小一些,让小球从比a点稍低一些的b点由静止开始滑下,在经P点进入板间的运动过程中(  )
A.电场力对小球做负功B.小球所受电场力变大
C.小球仍可能做直线运动D.小球将做曲线运动
魔方格

◎ 答案

A、根据题意分析得:小球从P点进入平行板间后做直线运动,对小球进行受力分析得小球共受到三个力作用:恒定的重力G、恒定的电场力F、洛伦兹力f,这三个力都在竖直方向上,小球在水平直线上运动,所以可以判断出小球受到的合力一定是零,即小球一定是做匀速直线运动,洛伦兹力和电场力同向,故都向上,减小入射速度后,洛伦兹力减小,合力向下,故向下偏转,故电场力做负功,故A正确;
B、根据平行板电容器的电容C=
?S
4πkd
,再根据电容的定义式C=
Q
U
,所以得到:
?S
4πkd
=
Q
U
,变形得到:
U
d
=
4πkQ
?S
.当两板间距离d变小时,则电容C变大,因为带电荷量Q不变,正对面积S不变,所以得到两板间的电场强度E=
U
d
=
4πkQ
?S
不变,所以小球受到的电场力不变,故B错误;
C、D、如果小球从稍低的b点下滑到从P点进入平行板间,则小球到达P点的速度会变小,所以洛伦兹力f变小,因为重力G和电场力F一直在竖直方向上,所以这两个力的合力一定在竖直方向上,若洛伦兹力变化了,则三个力的合力一定不为零,且在竖直方向上,而小球从P点进入时的速度方向在水平方向上,所以小球会偏离水平方向做曲线运动,故C错误,D正确;
故本题选AD.

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析,试题“如图所示,与电源断开的带电平行金属板相互正对水平放置,两板间存在着水平方向的匀强磁场.某带电小球从光滑绝缘轨道上的a点由静止开始下滑,经过轨道端点P(轨道上P点的切线…”主要考查了你对  【带电粒子在复合场中的运动】  等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”,你可以点击相应的链接进行查看和学习。

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