Question

10．如图所示，MN是空间中某一水平面内的一条直线，整个空间有水平方向的匀强电场或者有竖直方向的匀强磁场．现有一带电粒子在MN上的O点具有水平方向的初速度v₀．不计粒子重力．下列判断正确的是（　　）

• A． 如果粒子能回到MN上且速度大小增大，则空间中的场一定是电场
• B． 如果粒子能回到MN上且速度大小不变，则空间中的场一定是磁场
• C． 若只改变粒子的初速度大小，发现粒子能回到MN上且与MN的夹角大小不变，则空间中的场一定是磁场
• D． 若只改变粒子的初速度大小，发现粒子能回到MN上且所用的时间不变，则空间中的场一定是磁场

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．据此分析即可．

解答 解：A、洛伦兹力对带电粒子不做功，不能使粒子速度增大，电场力可使带电粒子做功，动能增大，则知如果粒子回到MN上时速度增大，则该空间存在的一定是电场，故A正确；
B、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，该空间可能存在电场．粒子在磁场中做匀速圆周运动，速度大小不变，所以也可能存在磁场．故B错误；
C、若只改变粒子的初速度大小，发现粒子能回到MN上且与MN的夹角大小不变，可能存在磁场，也可能存在电场，因为圆有对称性，抛物体也具有对称性．故C错误；
D、若只改变粒子的初速度大小，发现粒子再回到MN上所用的时间不变，粒子只能是在磁场中运动，t=$\frac{θ}{2π}$T=$\frac{θ}{2π}$•$\frac{2πm}{qB}$=$\frac{θm}{qB}$，与速度无关，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．