急,一道高考物理模拟题,答案是AD,请解释一下如何判断C和D 的正误

Question

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O点以水平初速度υ0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．若只改变粒子的速度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
D．如果只改变粒子的速度大小，发现粒子再回到MN所用的时间不变，则空间存在的一定是磁场
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Answer 1

同学你好：首先分析A和B两个选项。洛伦兹力对带点粒子不做功，如果速度增大

了，那不可能为磁场，所以一定为磁场，A正确；如果速度不变，则可以是磁场

或者是沿垂直于MN方向的匀强电场，故B错误；如果空间存在磁场，改变粒子速

度的大小会改变洛伦兹力的大小（F洛=Bqv），虽然圆轨迹要改变，但夹角并不

改变，但是如果施加垂直于MN的电场，也可使粒子做类平抛运动，夹角同样不会

改变，故C错误；改变粒子的速度大小，对在洛伦兹力作用下的带点粒子的周期

并不影响（T=2π/Bq）因而时间不变，但是如果是电场，速度大小改变，那么在

垂直于MN方向的时间一定要改变，因而D正确。如果还有其他不明白的地方可以

直接问我，快高考啦多多努力哦！

Answer 2

C.反例:电场的方向是垂直于MN向下.
D.(1)找不到反例.
(2)因为粒子初速度方向不变,所以改变速度大小后粒子回到MN所转过的弧度不变.只有空间存在的是磁场,粒子运动的周期才不变,才能满足条件.

Answer 3

这个只能靠想象了，C中，如果磁场方向垂直于MN，那么根据对称性，有点像斜抛运动，速度与初速度大小相等。
D中，你可以画一下整个运动轨迹，即使不算（当然也算得出），可以看出MN上部的圆弧占整个轨迹的比例是定值，而整个圆轨迹的运动时间与速度无关（自己带一下公式），如果是电场，速度大，速度方向上的位移一定大，电场力作用时间一定长，速度一定变大。