Question

【題目】如圖所示，平行板電容器的兩個(gè)極板與水平方向成θ角，極板間距為d，兩極板M、N與一直流電源相連，且M板接電源正極，MN間電勢(shì)差為U，現(xiàn)有一帶電粒子以初速度v0進(jìn)入并恰能沿圖中所示水平直線從左向右通過(guò)電容器。若將電容器撤走，在該區(qū)域重新加上一個(gè)垂直于紙面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，使該粒子仍以原來(lái)初速度進(jìn)入該區(qū)域后的運(yùn)動(dòng)軌跡不發(fā)生改變，則所加勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向和大小正確的是

A. 垂直于紙面向里 B. 垂直于紙面向里

C. 垂直于紙面向外 D. 垂直于紙面向外

Answer 1

【答案】C

【解析】根據(jù)題意可知，粒子做直線運(yùn)動(dòng)，則電場(chǎng)力與重力的合力與速度在同一直線上，所以電場(chǎng)力只能垂直極板向上，受力如圖所示

因?yàn)樯蠘O板帶正電，電場(chǎng)力方向與板間場(chǎng)強(qiáng)方向相反，故微粒帶負(fù)電；

根據(jù)受力圖，粒子做直線運(yùn)動(dòng)，則電場(chǎng)力與重力的合力與速度方向反向，在豎直方向：

在該區(qū)域重新加上一個(gè)垂直于紙面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，粒子做直線運(yùn)動(dòng)，由于粒子受到的洛倫茲力的方向始終與速度的方向垂直，則根據(jù)二力平衡可知，洛倫茲力的方向向上．根據(jù)左手定則可知，磁場(chǎng)的方向垂直于紙面向外．

根據(jù)二力平衡得：

所以：

C正確；ABD錯(cuò)誤；

故選C。