Question

如图所示，两平行金属板水平放置，与电源相连，开始开关S闭合使平行板电容器带电，两平行金属板间存在匀强磁场，一个不计重力的带电粒子以速度v₀垂直电场从P点射入平行板间，恰好沿纸面做匀速直线运动，从Q点飞出，下列说法正确的是（　　）

A．磁感应强度方向垂直纸面向外

B．保持开关闭合，把两板的距离增大一倍，同时把板间的磁感应强度增大一倍，带电粒子仍沿水平直线PQ飞出

C．若把开关S断开，两板的距离减小一半，带电粒子仍沿水平直线PQ飞出

D．如果粒子带正电，以另一速度v1从P点沿PQ射入，从Q′点飞出，则v1＜v0

Answer 1

A、粒子开始做直线运动，电场力和初速度垂直，故电场力和洛伦兹力一定平衡，粒子做匀速直线运动，如果粒子带正电，电场力向下，洛伦兹力向上，根据左手定则，磁感应强度方向垂直向内；若粒子带负电，同样可以得到磁感应强度方向垂直向内，故A错误；
B、保持开关闭合，两板间电压不变，把两板的距离增大一倍，电场强度E=

U

d

减小为一半，电场力减为一半；同时把板间的磁感应强度增大一倍，故洛伦兹力增加一倍；故合力不为零，粒子做曲线运动，故B错误；
C、若把开关S断开，电容器带电量不变，两板的距离减小一半，根据C=

?S

4πkd

，电容增加为2倍，根据C=

Q

U

，电压减为一半，再根据E=

U

d

，电场强度不变，故电场力不变，合力仍为零，故C正确；
D、如果粒子带正电，以另一速度v₁从P点沿PQ射入，从Q′点飞出，说明洛伦兹力小于电场力，故qv₀B＞qv₁B，故v₀＞v₁，故D正确；
故选CD．