Question

如圖所示，線圈在勻強磁場中繞垂直于磁場的軸勻速轉動，電容器兩極板水平放置．在兩極板間，不計重力的帶正電粒子Q在t=0時由靜止釋放，若兩板間距足夠寬，則下列運動可能的是（ ）

A．若t=0時，線圈平面與磁場垂直，粒子一定能到達極板
B．若t=0時，線圈平面與磁場平行，粒子在兩極間往復運動
C．若t=0時，線圈平面與磁場垂直，粒子在兩極間往復運動
D．若t=0時，線圈平面與磁場平行，粒子一定能到達極板

Answer 1

【答案】分析：分析一個周期內粒子的運動情況：若t=0時，線圈平面與磁場垂直，線圈中產生正弦形電流；若t=0時，線圈平面與磁場平行，線圈中產生余弦形電流，根據牛頓定律分析求解．
解答：解：A、C若t=0時，線圈平面與磁場垂直，線圈中產生正弦形電流；在前半個周期內粒子向一極板先做加速直線運動，后做減速直線運動；后半個周期內，沿原方向繼續先做加速直線運動，后做減速直線運動．周而復始，粒子做單向直線運動，粒子一定能到達極板．故A正確，C錯誤．
   B、D若t=0時，線圈平面與磁場平行，線圈中產生余弦形電流，前半個周期內，向一極板先做加速直線運動，后做減速直線運動，半個周期時刻速度減為零；后半個周期內，沿反方向返回，先做加速直線運動，后做減速直線運動，一個周期時刻速度為零．周而復始，粒子做往復運動．故B正確，D錯誤．
故選AB
點評：本題關鍵根據粒子的受力情況來分析粒子的運動情況，與力學問題方法相同，只是力是周期性變化的變力而已．