Question

5．如圖所示，MN為紙面內(nèi)的一條直線(xiàn)，其所在空間分布與紙面平行的勻強(qiáng)電場(chǎng)或與紙面垂直的勻強(qiáng)磁場(chǎng)的單一場(chǎng)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(chǎng)區(qū)，下列判斷正確的是（　�。�

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

Answer 1

分析 洛倫茲力不做功，電場(chǎng)力可以做功；粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，在電場(chǎng)中做類(lèi)似拋體運(yùn)動(dòng)

解答 解：A、如果粒子回到MN上時(shí)速率增大，受到的力對(duì)物體做功，則該空間存在的一定是電場(chǎng)，故A正確
B、如果粒子回到MN上時(shí)速率不變，說(shuō)明受到的力對(duì)粒子不做功，洛倫茲力對(duì)粒子不做功，若MN為等勢(shì)面則電場(chǎng)力做功為零，故電場(chǎng)力做功為零，故空間可能是電場(chǎng)也可能是磁場(chǎng)，故B錯(cuò)誤；
C、若帶電粒子以與電場(chǎng)線(xiàn)平行的速度v₀射入，粒子返回速率不變，故C錯(cuò)誤；
D、由T=$\frac{2πm}{qB}$知，粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間與速率無(wú)關(guān)；故時(shí)間改變一定是電場(chǎng)；故D正確；
故選：AD．

點(diǎn)評(píng) 本題關(guān)鍵是分電場(chǎng)和磁場(chǎng)兩種情況進(jìn)行分析討論，抓住勻速圓周運(yùn)動(dòng)模型和直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)模型進(jìn)行分析討論．