Question

如圖所示，PQ是空間位置固定的兩個電荷量相等的異種電荷，它們的連線中點為O，MN是中垂線，兩電荷連線與中垂線在紙平面內，在垂直紙面方向有一磁場，中垂線上一不計重力的帶正電粒子以初速度v₀保持沿中垂線運動，則（　　）

A．磁場的方向垂直紙面向外

B．帶電粒子做勻速直線運動，所受洛侖茲力的大小不變

C．帶電粒子做勻速直線運動，所受洛侖茲力的大小改變

D．帶電粒子做變速直線運動，所受洛侖茲力的大小改變

Answer 1

分析：等量異種電荷的連線中點處場強最大，在連線的中垂線上電場的方向相同，帶電粒子沿以初速度v₀保持沿中垂線運動，必定做勻速直線運動，電場力與洛倫茲力平衡，列出平衡方程，根據場強大小的變化，分析洛倫茲力大小的變化．由左手定則判斷磁場的方向．

解答：解：A、在等量異種電荷連線的中垂線上電場的方向相同，都垂直于MN向下，帶電粒子所受的電場力也垂直于MN向下．要使帶電粒子以初速度v₀保持沿中垂線運動，洛倫茲力方向必須與電場力方向相反，即垂直于MN向上，根據左手定則判斷得知，磁場方向垂直紙面向里．故A錯誤．
B、C、D洛倫茲力公式f=qvB，f與速率成正比．要使帶電粒子以初速度v₀保持沿中垂線運動，帶電粒子必做勻速直線運動，且電場力與洛倫茲力平衡，則有：f=qE，由于場強E是改變的，故洛倫茲力f的大小也必須改變．故BD錯誤，C正確．
故選C

點評：加強基礎知識的學習，掌握住等量異種電荷的電場線的特點，即可解決本題．屬于簡單題．