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(qiáng)電場或與紙面垂直的勻強(qiáng)磁場的單一場區(qū)．現(xiàn)有重力不計(jì)的帶電粒子從MN上的O點(diǎn)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(qiáng)磁場中做勻速圓周運(yùn)動，在電場中做類似拋體運(yùn)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(yùn)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(diǎn)評 本題關(guān)鍵是分電場和磁場兩種情況進(jìn)行分析討論，抓住勻速圓周運(yùn)動模型和直線運(yùn)動模型進(jìn)行分析討論．