Question

5．如图所示，MN为纸面内的一条直线，其所在空间分布与纸面平行的匀强电场或与纸面垂直的匀强磁场的单一场区．现有重力不计的带电粒子从MN上的O点以水平初速度v₀沿纸面射入场区，下列判断正确的是（　　）

• A． 如果粒子回到MN上时速率增大，则该空间存在的一定是电场
• B． 如果粒子回到MN上时速率不变，则该空间存在的一定是磁场
• C． 若仅增大水平初速度v₀，发现粒子再回到MN上时速度方向与增大前相同，则该空间存在的一定是磁场
• D． 若仅增大水平初速度v₀，发现粒子再回到MN所用的时间发生变化，则该空间存在的一定是电场

Answer 1

分析 洛伦兹力不做功，电场力可以做功；粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动，在电场中做类似抛体运动

解答 解：A、如果粒子回到MN上时速率增大，受到的力对物体做功，则该空间存在的一定是电场，故A正确
B、如果粒子回到MN上时速率不变，说明受到的力对粒子不做功，洛伦兹力对粒子不做功，若MN为等势面则电场力做功为零，故电场力做功为零，故空间可能是电场也可能是磁场，故B错误；
C、若带电粒子以与电场线平行的速度v₀射入，粒子返回速率不变，故C错误；
D、由T=$\frac{2πm}{qB}$知，粒子在磁场中运动的时间与速率无关；故时间改变一定是电场；故D正确；
故选：AD．

点评 本题关键是分电场和磁场两种情况进行分析讨论，抓住匀速圆周运动模型和直线运动模型进行分析讨论．