如图所示，水平放置的平行板电容器间有匀强磁场，开关S闭合时一带电粒子恰好水平向右匀速穿过两板，重力不计，下列说法正确的是 (　　)A．保持开关闭合，若滑片P向上

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如图所示，水平放置的平行板电容器间有匀强磁场，开关S闭合时一带电粒子恰好水平向右匀速穿过两板，重力不计，下列说法正确的是 (　　)

A．保持开关闭合，若滑片P向上滑动，粒子不可能从下极板边缘射出

B．保持开关闭合，若滑片P向下滑动，粒子不可能从下极板边缘射出

C．保持开关闭合，若A极板向上移动后，调节滑片P的位置，粒子仍可能沿直线射出

D．如果开关断开，粒子继续沿直线射出

答案

解析

试题分析：由图可知A板带正电，B板带负电；AB间形成正交电场和磁场，对正负粒子匀速通过，所受的电场力和洛仑兹力等大反向，满足速度选择器原理。若带电粒子带负电，则受电场力向上，洛仑兹力向下，二力应大小相等，物体才能做匀速直线运动；若滑片P向上滑动，则滑动变阻器接入电阻减小，则电流增大，定值电阻及内阻上的电压增大，则由闭合电路的欧姆定律可知R两端的电压减小，故电容器两端的电压减小，则由

可知，所受极板间电场强度小，则所受电场力减小，而所受洛仑兹力不变，故粒子将向下偏转，可以从下极板边缘飞出，故A错误。若粒子带正电，则粒子所受电场力向下，洛仑兹力向上，而当滑片下移时，滑动变阻器接入电阻增大，则电路中电流减小，则由以上分析可知，滑动变阻器两端的电压增大，则电容器两极板间的电场强度增大，带电粒子受电场力变大，则粒子将向下偏转，故也可能从下板边缘飞出，故B错误。当A板上移时，两板间的距离增大，同时调节P的位置可增大其电压，由

知场强E可以保持不变，则粒子依然匀速通过，故C正确；若开关断开，则电容器与电源断开，而与R形成通路，电容器放电，电荷会减小，故两板间的电场强度要减小，故所受电场力减小，粒子不会做直线运动，故D错误；故选C．

举一反三

（14分）在xOy平面第Ⅰ、Ⅱ象限中，存在沿y轴正方向的匀强电场，场强为E＝

，在第Ⅲ、Ⅳ象限中，存在垂直于xOy平面方向的匀强磁场,如图所示,磁感应强度B₁＝B，B₂＝2B．带电粒子a、b分别从第Ⅰ、Ⅱ象限的P、Q两点（图中没有标出）由静止释放，结果两粒子同时分别进入匀强磁场B₁、B₂中，再经过时间t第一次经过y轴时恰在点M（0，－

l）处发生碰撞，碰撞时两粒子的速度在同一直线上，碰撞前带电粒子b的速度方向与y轴正方向成60°角，不计粒子重力和两粒子间相互作用．求：

（1）两带电粒子的比荷及在磁场中运动的轨道半径;
（2）带电粒子释放的位置P、Q两点坐标及释放的时间差．

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（20分）如图所示，一质量为m、电荷量为q、重力不计的微粒，从倾斜放置的平行电容器I的A板处由静止释放，A、B间电压为U₁。微粒经加速后，从D板左边缘进入一水平放置的平行板电容器II，由C板右边缘且平行于极板方向射出，已知电容器II的板长为板间距离的2倍。电容器右侧竖直面MN与PQ之间的足够大空间中存在着水平向右的匀强磁场（图中未画出），MN与PQ之间的距离为L，磁感应强度大小为B，在微粒的运动路径上有一厚度不计的窄塑料板（垂直纸面方向的宽度很小），斜放在MN与PQ之间，

=45°。求：

（1）微粒从电容器I加速后的速度大小；
（2）电容器IICD间的电压；
（3）假设粒子与塑料板碰撞后，电量和速度大小不变、方向变化遵循光的反射定律，碰撞时间极短忽略不计，微粒在MN与PQ之间运动的时间和路程。

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（18分）如图所示，相距为R的两块平行金属板M、 N正对着放置，S₁、S₂分别为M、N板上的小孔，S₁、S₂、O三点共线，它们的连线垂直M、N，且S₂O＝R.以O为圆心、R为半径的圆形区域内存在磁感应强度为B、方向垂直纸面向外的匀强磁场．D为收集板，板上各点到O点的距离以及板两端点的距离都为2R，板两端点的连线垂直M、N板．质量为m、带电量为＋q的粒子经S₁进入M、N间的电场后，通过S₂进入磁场．粒子在S₁处的速度以及粒子所受的重力均不计．