平行板电容器两板之间距离为d,接在电压为U的电源上,板沿水平方向放置.今有一质量为m,带电量为+q的带
平行板电容器两板之间距离为d,接在电压为U的电源上,板沿水平方向放置.今有一质量为m,带电量为+q的带电小球,以速度v平行于板匀速直线穿过,如图所示.若把两板间距离增大一...
平行板电容器两板之间距离为d,接在电压为U的电源上,板沿水平方向放置.今有一质量为m,带电量为+q的带电小球,以速度v平行于板匀速直线穿过,如图所示.若把两板间距离增大一倍,还要使小球仍以速度v匀速直线穿过,则必须在两板间( )A.加一个B=U2vd,方向向里的匀强磁场B.加一个B=U2vd,方向向外的匀强磁场C.加一个B=Uvd,方向向里的匀强磁场D.加一个B=Uvd,方向向外的匀强磁场
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由题意可知,带电量为+q的带电小球,以速度v平行于板匀速直线穿过,则有:qE=mg,说明此时带电粒子受到的重力和电场力相等.
若把两板间距离增大一倍,根据平行板电容器的电场强度:E=
,则电场强度E减半.
要使小球仍以速度v匀速直线穿过,所以加一个磁场,使得受到的洛伦兹力竖直向上,大小等于原来电场力的一半,则有:Bqv+q
=mg,因此解得,磁场大小为B=
,又因带正电,并由左手定则可知,磁场方向垂直纸面向里.故选项A正确,选项BCD错误.
故选:A.
若把两板间距离增大一倍,根据平行板电容器的电场强度:E=
U |
d |
要使小球仍以速度v匀速直线穿过,所以加一个磁场,使得受到的洛伦兹力竖直向上,大小等于原来电场力的一半,则有:Bqv+q
U |
2d |
U |
2vd |
故选:A.
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