Question

如圖所示，相距為d的水平金屬板M、N的左側(cè)有一對豎直金屬板P、Q，板P上的小孔S正對板Q上的小孔O，M、N間有垂直于紙面向里的勻強磁場，在小孔S處有一帶負電粒子，其重力 和初速度均不計，當滑動變阻器的滑片在AB的中點時，帶負電粒子恰能在M、N間做直線運動，當滑動變阻器的滑片滑到A點后
（　　）

• A、粒子在PQ間運動過程中，帶負電粒子電勢能能一定增大
• B、粒子在MN間運動過程中，帶負電粒子動能一定增大
• C、粒子在MN間運動過程中，帶負電粒子軌跡向上極板偏轉(zhuǎn)彎曲，機械能一定增大
• D、粒子在MN間運動過程中，帶負電粒子軌跡向下極板偏轉(zhuǎn)彎曲，電勢能不變

Answer 1

分析：帶電粒子僅受洛倫茲力和電場力作用，粒子恰能在M、N間作直線運動時，二力恰好平衡；當滑片移動時，將打破平衡，引起離子發(fā)生偏轉(zhuǎn)，當滑片移動到A端時，電場強度為零，粒子僅受洛倫茲力作用，做勻速圓周運動，動能不變，根據(jù)左手定則判斷出洛倫茲力方向，從而判斷粒子的軌跡．

解答：解：電路是滑動變阻器R與R₀串聯(lián)后接在電源E上，電路的路端電壓不變，兩金屬板P、Q接在滑動變阻器R的兩端，所以P、Q之間的電壓是不變的，所以當滑動變阻的觸頭滑到A點后，粒子在P、Q之間加速進入小孔的初速度不會變化，而當滑動變阻器的觸頭滑到A點后，金屬M、N之間的電壓變?yōu)榱�，板間場強為零，所以粒子進入到金屬M、N之間后不再受到電場力的作用，只受到洛倫茲力的作用，洛倫茲力力與運動方向垂直，粒子做曲線運動，且洛倫茲力不做功，所以粒子在M、N間運動過程中，動能一定不變，電勢能不變．
再根據(jù)左手定則判斷出洛倫茲力方向是向下的，所以粒子會向下極板偏轉(zhuǎn)彎曲，故D正確，ABC錯誤．
故選：D．

點評：挖掘“粒子恰能在M、N間作直線運動”的隱含信息，分析滑動片移動后的電場變化，還要知道洛倫茲力不做功的特點．