问题
选择题
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,电场和磁场均不会随时间变化),现有一重力不计的带电粒子从MN上的O点以水平初速度v0射入场区,下列有关判断正确的是( )
A.若只改变粒子的水平初速度v0大小,发现粒子再回到MN所用的时间不变,则该空间存在的一定是磁场
B.若只改变粒子的水平初速度v0大小,发现粒子再回到MN上时与其所成夹角不变,则该空间存在的一定是磁场
C.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
D.如果粒子回到MN上时速度增大,则该空间存在的有可能是磁场

答案
A、由T=
知,粒子在磁场中运动的时间与速率无关,若只改变粒子的水平初速度v0大小,发现粒子再回到MN所用的时间不变,则该空间存在的一定是磁场.故A正确.2πm qB
B、若只改变粒子的水平初速度v0大小,发现粒子再回到MN上时与其所成夹角不变,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.洛伦兹力对带电粒子不做功,速度大小也不变,故C错误.
D、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,如果粒子回到MN上时速度增大,则该空间存在的不可能是磁场,而是电场.故D错误.
故选A