Question

（2003?順德區模擬）如圖所示，相距為d的水平金屬板M、N在左側有一對豎直金屬板P、Q，板P上的小孔S正對極Q上的小孔O，M、N間有垂直紙面向里的勻強磁場，在小孔S處有一帶負電粒子，其重力和初速均不計，當變阻器的滑動觸頭在AB的中點時，帶負電粒子恰能在M、N間做直線運動，當滑動變阻器滑片滑到A點后，（　　）

A．粒子在M、N間運動過程中，動能一定不變

B．粒子在M、N間運動過程中，動能一定增大

C．粒子在M、N間運動過程中，動能一定減小

D．粒子可能從M板的右邊緣飛出

Answer 1

分析：粒子僅受洛倫茲力和電場力作用，粒子恰能在M、N間作直線運動則二力恰好平衡，當滑片移動時，將打破平衡，引起離子發生偏轉，當滑片移動到A端時，電場強度為零，粒子僅受洛倫茲力作用，做勻速圓周運動，動能不變，根據左手定則判斷出洛倫茲力方向，從而判斷粒子能否從M板的右邊緣飛出．

解答：解：電路是滑動變阻器R與R₀串聯后接在電源E上，電路的路端電壓不變，兩金屬板P、Q接在滑動變阻器R的兩端，所以P、Q之間的電壓是不變的，所以當滑動變阻的觸頭滑到A點后，粒子在P、Q之間加速進入小孔的初速度不會變化，而當滑動變阻器的觸頭滑到A點后，金屬M、N之間的電壓變為零，所以粒子進入到金屬M、N之間后不再受到電場力的作用，只受到洛倫茲力的作用，而洛倫茲力不做功，所以粒子在M、N間運動過程中，動能一定不變，再根據左手定則判斷出洛倫茲力方向是向下的，所以粒子會從下邊金屬板N的右邊緣飛出，故A正確，BCD錯誤．
故選A

點評：挖掘“粒子恰能在M、N間作直線運動”的隱含信息，分析滑動片移動后的電場變化，知道洛倫茲力不做功，難度適中．