Question

如图所示，PQ是空间位置固定的两个电荷量相等的异种电荷，它们的连线中点为O，MN是中垂线，两电荷连线与中垂线在纸平面内，在垂直纸面方向有一磁场，中垂线上一不计重力的带正电粒子以初速度v保持沿中垂线运动，则（ ）

A．磁场的方向垂直纸面向外
B．带电粒子做匀速直线运动，所受洛仑兹力的大小不变
C．带电粒子做匀速直线运动，所受洛仑兹力的大小改变
D．带电粒子做变速直线运动，所受洛仑兹力的大小改变

Answer

等量异种电荷的连线中点处场强最大，在连线的中垂线上电场的方向相同，带电粒子沿以初速度v保持沿中垂线运动，必定做匀速直线运动，电场力与洛伦兹力平衡，列出平衡方程，根据场强大小的变化，分析洛伦兹力大小的变化．由左手定则判断磁场的方向．
【解析】
A、在等量异种电荷连线的中垂线上电场的方向相同，都垂直于MN向下，带电粒子所受的电场力也垂直于MN向下．要使带电粒子以初速度v保持沿中垂线运动，洛伦兹力方向必须与电场力方向相反，即垂直于MN向上，根据左手定则判断得知，磁场方向垂直纸面向里．故A错误．
B、C、D洛伦兹力公式f=qvB，f与速率成正比．要使带电粒子以初速度v保持沿中垂线运动，带电粒子必做匀速直线运动，且电场力与洛伦兹力平衡，则有：f=qE，由于场强E是改变的，故洛伦兹力f的大小也必须改变．故BD错误，C正确．
故选C