Question

（2011?渭南一模）如圖所示，相距為d的兩平行金屬板水平放置，開始開關(guān)S₁和S₂均閉合使平行板電容器帶電．板間存在垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場．一個(gè)帶電粒子恰能以水平速度v向右勻速通過兩板間．在以下方法中，有可能使帶電粒子仍能勻速通過兩板的是（不考慮帶電粒子所受重力）（　�。�

A．保持S₁和S₂均閉合，減小兩板間距離，同時(shí)減小粒子射入的速率

B．保持S₁和S₂均閉合，將R₁、R₃均調(diào)大一些，同時(shí)減小板間的磁感應(yīng)強(qiáng)度

C．把開關(guān)S₂斷開，增大兩板間的距離，同時(shí)減小板間的磁感應(yīng)強(qiáng)度

D．把開關(guān)S₁斷開，增大板間的磁感應(yīng)強(qiáng)度，同時(shí)減小粒子入射的速率

Answer 1

分析：帶電粒子受電場力和洛倫茲力處于平衡狀態(tài)做勻速直線運(yùn)動(dòng)．電容器兩端的電壓等于R₂兩端的電壓，R₃相當(dāng)于導(dǎo)線．

解答：解：A、保持S₁和S₂均閉合，減小兩板間距離，電場強(qiáng)度增大，電場力增大，減小粒子的入射速率，根據(jù)F=qvB，知洛倫茲力減小，兩力不再平衡，不能做勻速直線運(yùn)動(dòng)．故A錯(cuò)誤．
    B、保持S₁和S₂均閉合，將R₁、R₃均調(diào)大一些，R₂兩端的電壓變小，電容器兩端的電壓變小，電場強(qiáng)度變小，電場力變�。疁p小板間的磁感應(yīng)強(qiáng)度，根據(jù)F=qvB，知洛倫茲力減小，兩力還可能平衡．故B正確．
   C、把開關(guān)S₂斷開，增大兩板間的距離，電容器帶電量不變，根據(jù)C=

Q

U

，C=

?S

4πkd

，E=

U

d

=

Q

Cd

=

4πkQ

?S

，知電場強(qiáng)度不變，減小磁感應(yīng)強(qiáng)度，洛倫茲力減小，兩力不再平衡．故C錯(cuò)誤．
  D、把開關(guān)S₁斷開，電容器會(huì)放電，電場強(qiáng)度變?yōu)?，電場力為0，所以不再平衡．故D錯(cuò)誤．
故選B．

點(diǎn)評(píng)：處理電容器的動(dòng)態(tài)分析關(guān)鍵抓住不變量．若電容器與電源斷開，電量保持不變；若電容器始終與電源相連，電容器兩端間的電勢(shì)差保持不變．