Question

如图所示，电源电动势为E，内阻为r，滑动变阻器电阻为R，开关S₁和S₂闭合后．一带电微粒正好以速度v匀速穿过两板间．以下说法正确的是（　　）

A．保持开关S₁和S₂闭合，将滑片向上滑动一点，粒子将可能从下极板边缘射出

B．保持开关S₁和S₂闭合，将滑片向下滑动一点，电容器A、B电量增加

C．保持开关S₂和S₁断开，将B板向上移动一点，粒子将可能从下极板边缘射出

D．保持开关S₂和S₁断开，在A、B两板间加以匀强磁场后，将A板向上移动一点，粒子可能射出平行板电容器

Answer 1

分析：由题，电容器上板带正电，电场方向向下，一带电微粒正好以速度v匀速穿过两板间，受力平衡，粒子带负电，分析滑片移动时，极板间场强的变化可知电场力的变化，则可知粒子受力的变化，从而判断粒子能否从下极板射出，根据Q=UC判断电量的变化．

解答：解：A、开关闭合，将滑片P向上滑动一点，两板间电压变大，电场力F=q

U

d

增大，电场力大于重力，粒子向上偏转，粒子有可能从上极板边缘射出．故A错误．
    B、开关闭合，将滑片P向下滑动一点，两板间电压变小，Q=UC减小，故B错误．
    C、开关断开，B板上移，板间场强E=

U

d

，U不变，d变小，E变大，电场力F=qE变大，电场力大于重力，粒子向上偏转，粒子有可能从上极板边缘射出．故C错误．
    D、开关断开，A板上移，板间场强E=

U

d

，U不变，d变大，E变小，电场力F=qE变小，电场力小于重力，若加上强磁场，且洛伦兹力方向向上，洛伦兹力加上电场力等于重力，粒子受力平衡，粒子射出平行板电容器，故D正确．
故选：D

点评：带电粒子在电场中运动问题关键是分析粒子的受力情况和运动情况．对于电容器动态分析问题关键要抓住不变量，如本题C项开关闭合，电容器电压不变．