Question

10．處于均勻增強(qiáng)的勻強(qiáng)磁場B中的電阻為r的線圈M，按如圖所示的方式與兩平行金屬板P、Q連接，其中Q板接地，閉合開關(guān)S后，一束帶電粒子束以一定的初速度平行于金屬板射入兩板之間，經(jīng)偏轉(zhuǎn)后打在Q板上如圖所示的位置．在其它條件不變的情況下，現(xiàn)要使粒子束能從Q板上的b孔射出（不計(jì)粒子重力和粒子間的相互影響）．下列操作可能實(shí)現(xiàn)的是（　　）

• A． 保持開關(guān)S閉合，調(diào)節(jié)可變電阻R使其阻值增大
• B． 保持開關(guān)S閉合，使磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度變化加快
• C． 保持開關(guān)S閉合，適當(dāng)上移P板
• D． 先斷開開關(guān)S，再適當(dāng)下移Q板

Answer 1

分析 根據(jù)開關(guān)閉合與斷開兩種情況，當(dāng)閉合時(shí)，電壓不變，變化極板間距，導(dǎo)致電場強(qiáng)度變化，再根據(jù)牛頓第二定律，結(jié)合運(yùn)動(dòng)學(xué)公式，即可求解；
當(dāng)斷開時(shí)，電量不變，根據(jù)$E=\frac{U}ulkkrxv=\frac{4πkQ}{?S}$，從而根據(jù)正對(duì)面積來確定電場強(qiáng)度變化，從而求解

解答 解：A、保持開關(guān)S閉合，調(diào)節(jié)可變電阻R使其阻值增大，對(duì)粒子的運(yùn)動(dòng)沒有影響，故A錯(cuò)誤；
B、根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律$E=n\frac{△B}{△t}S$，知磁感應(yīng)強(qiáng)度變化加快，感應(yīng)電動(dòng)勢增大，平行板電容器兩極板間的電壓增大，由$E=\frac{U}xxon081$知電場強(qiáng)度增大，粒子所受電場力變大，加速度變大，$\frac1vhpfct{2}=\frac{1}{2}a{t}_{\;}^{2}$，時(shí)間變短，水平位移$x={v}_{0}^{\;}t$減小，不可能打到Q板上的小孔，故B錯(cuò)誤；
C、保持開關(guān)S閉合，適當(dāng)上移P板，電壓不變，距離變大，場強(qiáng)變小，電場力減小，加速度變小，由$\fracu8hpn1x{2}=\frac{1}{2}a{t}_{\;}^{2}$，時(shí)間變大，水平位移變大，可使粒子從Q板上的小孔射出，故C正確；
D、先斷開開關(guān)S，電容器極板上的電量不變，由$E=\frac{U}kjszzyo=\frac{Q}{Cd}=\frac{Q}{\frac{?S}{4πkd}d}=\frac{4πkQ}{?S}$，電場強(qiáng)度不變，電場力不變，加速度不變，$y=\frac{1}{2}a{t}_{\;}^{2}$，豎直位移變大，時(shí)間變長，水平位移變大，可使粒子從Q板上的小孔射出，故D正確；
故選：CD

點(diǎn)評(píng) 考查極板上下移動(dòng)，及左右移動(dòng)，與極板間的電場強(qiáng)度變化的關(guān)系，掌握增大射程與電場力的關(guān)系是解題的關(guān)鍵．