Question

7．如圖所示，MN是紙面內的一條直線，其所在空間充滿與紙面平行的勻強電場或與紙面垂直的勻強磁場（場區(qū)都足夠大），現(xiàn)有一重力不計的帶電粒子從MN上的0點以水平初速度v₀射入場區(qū)，下列有關判斷正確的是（　�。�

• A． 如果粒子回到MN上時速度增大，則該空間存在的一定是電場
• B． 如果粒子回到MN上時速度大小不變，則該空間存在的一定是電場
• C． 若只改變粒子的水平初速度v₀大小，發(fā)現(xiàn)粒子再回到MN上時其與MN所成夾角不變，則該空間存在的一定是磁場
• D． 若只改變粒子的水平初速度v₀大小，發(fā)現(xiàn)拉子再回到MN所用的時間不變，則該空間存在的一定是磁場

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．據此分析即可．

解答 解：A、洛倫茲力對帶電粒子不做功，不能使粒子速度增大，電場力可使帶電粒子做功，動能增大，則知如果粒子回到MN上時速度增大，則該空間存在的一定是電場，故A正確；
B、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，該空間可能存在電場．粒子在磁場中做勻速圓周運動，速度大小不變，所以也可能存在磁場．故B錯誤；
C、如果是磁場，粒子做勻速圓周運動，粒子再回到MN上時與其所成的銳角夾角不變；如果是電場，當電場力豎直向下時，粒子再回到MN上時與其所成的銳角夾角的正切等于位移方向與水平方向夾角正切的2倍，也不變；故C錯誤；
D、若只改變粒子的初速度大小，發(fā)現(xiàn)粒子再回到MN上所用的時間不變，粒子只能是在磁場中運動，t=$\frac{θ}{2π}$T=$\frac{θ}{2π}$$•\frac{2πm}{qB}$=$\frac{θm}{qB}$，與速度無關，故D正確；
故選：AD．

點評 本題關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．