Question

如圖所示，與電源斷開的帶電平行金屬板相互正對水平放置，兩板間存在著水平方向的勻強磁場．某帶電小球從光滑絕緣軌道上的a點由靜止開始下滑，經過軌道端點P（軌道上P點的切線沿水平方向）進入板間后恰好沿水平方向做直線運動．若保持磁感應強度不變，使兩板間的距離稍減小一些，讓小球從比a點稍低一些的b點由靜止開始滑下，在經P點進入板間的運動過程中（　　）

A．電場力對小球做負功	B．小球所受電場力變大
C．小球仍可能做直線運動	D．小球將做曲線運動

Answer 1

A、根據題意分析得：小球從P點進入平行板間后做直線運動，對小球進行受力分析得小球共受到三個力作用：恒定的重力G、恒定的電場力F、洛倫茲力f，這三個力都在豎直方向上，小球在水平直線上運動，所以可以判斷出小球受到的合力一定是零，即小球一定是做勻速直線運動，洛倫茲力和電場力同向，故都向上，減小入射速度后，洛倫茲力減小，合力向下，故向下偏轉，故電場力做負功，故A正確；
B、根據平行板電容器的電容C=

?S

4πkd

，再根據電容的定義式C=

Q

U

，所以得到：

?S

4πkd

=

Q

U

，變形得到：

U

d

=

4πkQ

?S

．當兩板間距離d變小時，則電容C變大，因為帶電荷量Q不變，正對面積S不變，所以得到兩板間的電場強度E=

U

d

=

4πkQ

?S

不變，所以小球受到的電場力不變，故B錯誤；
C、D、如果小球從稍低的b點下滑到從P點進入平行板間，則小球到達P點的速度會變小，所以洛倫茲力f變小，因為重力G和電場力F一直在豎直方向上，所以這兩個力的合力一定在豎直方向上，若洛倫茲力變化了，則三個力的合力一定不為零，且在豎直方向上，而小球從P點進入時的速度方向在水平方向上，所以小球會偏離水平方向做曲線運動，故C錯誤，D正確；
故本題選AD．