Question

【題目】如圖所示，平行版電容器M,N相距為d，電勢差為U， -質量為m，電荷量為q帶正電荷要使微粒仍能沿水平直線v做勻速直線運動通過兩板。若把兩板距離減半，電勢差不變，要使微粒仍能沿水平直線通過電場，可采取的措施為

A. 把入射速度增大一倍

B. 把入射速度減半

C. 再添加一個，垂直紙面向里的勻強磁場

D. 再添加一個，垂直紙面向外的勻強磁場

Answer 1

【答案】D

【解析】因為粒子做勻速直線運動，所以．無論是把粒子的入射速度增大一倍還是減半，由知，U不變，d變為d，則E變為2E，電場力變為原來的2倍，而重力沒有改變，所以兩個力不再平衡，粒子將向上偏轉，不能再沿水平直線通過電場，故AB錯誤．若加一個B=垂直紙面向里的勻強磁場，由左手定則得到洛倫茲力方向向上，大小為f=qvB=qv=q，則電場力與洛倫茲力的合力大小為F+f=3q＞mg，可知，粒子將向上偏轉，不能再沿水平直線通過電場，故C錯誤．若加一個B=垂直紙面向外的勻強磁場，粒子將多受一個洛倫茲力，其大小為f=qvB=q，由左手定則得到洛倫茲力方向向下，與重力方向相同．而此時粒子所受的電場力大小為F=2q，方向豎直向上；洛倫茲力與重力的合力大小為 mg+f=2q，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D正確．故選D．