Question

5．如圖所示，MN為紙面內(nèi)的一條直線，其所在空間分布與紙面平行的勻強電場或與紙面垂直的勻強磁場的單一場區(qū)．現(xiàn)有重力不計的帶電粒子從MN上的O點以水平初速度v₀沿紙面射入場區(qū)，下列判斷正確的是（　�。�

• A． 如果粒子回到MN上時速率增大，則該空間存在的一定是電場
• B． 如果粒子回到MN上時速率不變，則該空間存在的一定是磁場
• C． 若僅增大水平初速度v₀，發(fā)現(xiàn)粒子再回到MN上時速度方向與增大前相同，則該空間存在的一定是磁場
• D． 若僅增大水平初速度v₀，發(fā)現(xiàn)粒子再回到MN所用的時間發(fā)生變化，則該空間存在的一定是電場

Answer 1

分析 洛倫茲力不做功，電場力可以做功；粒子在勻強磁場中做勻速圓周運動，在電場中做類似拋體運動

解答 解：A、如果粒子回到MN上時速率增大，受到的力對物體做功，則該空間存在的一定是電場，故A正確
B、如果粒子回到MN上時速率不變，說明受到的力對粒子不做功，洛倫茲力對粒子不做功，若MN為等勢面則電場力做功為零，故電場力做功為零，故空間可能是電場也可能是磁場，故B錯誤；
C、若帶電粒子以與電場線平行的速度v₀射入，粒子返回速率不變，故C錯誤；
D、由T=$\frac{2πm}{qB}$知，粒子在磁場中運動的時間與速率無關(guān)；故時間改變一定是電場；故D正確；
故選：AD．

點評 本題關(guān)鍵是分電場和磁場兩種情況進行分析討論，抓住勻速圓周運動模型和直線運動模型進行分析討論．