Question

7．如图所示，MN是纸面内的一条直线，其所在空间充满与纸面平行的匀强电场或与纸面垂直的匀强磁场（场区都足够大），现有一重力不计的带电粒子从MN上的0点以水平初速度v₀射入场区，下列有关判断正确的是（　　）

• A． 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
• B． 如果粒子回到MN上时速度大小不变，则该空间存在的一定是电场
• C． 若只改变粒子的水平初速度v₀大小，发现粒子再回到MN上时其与MN所成夹角不变，则该空间存在的一定是磁场
• D． 若只改变粒子的水平初速度v₀大小，发现拉子再回到MN所用的时间不变，则该空间存在的一定是磁场

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、如果是磁场，粒子做匀速圆周运动，粒子再回到MN上时与其所成的锐角夹角不变；如果是电场，当电场力竖直向下时，粒子再回到MN上时与其所成的锐角夹角的正切等于位移方向与水平方向夹角正切的2倍，也不变；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．