洛倫茲力演示儀主要是由兩個(gè)勵(lì)磁線圈、玻璃泡和電子槍組成，圖是演示儀的結(jié)構(gòu)示意圖．兩個(gè)勵(lì)磁線圈在玻璃泡的區(qū)域內(nèi)產(chǎn)生勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)的方向與紙面垂直，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小B=KI，其中I是勵(lì)磁線圈 的電流，k是比例系數(shù)（k=5×10-4T/A）．電子槍中燈絲發(fā)出的電子初速度為零，經(jīng)過(guò)U=140v的電場(chǎng)加速后，垂直磁場(chǎng)方向進(jìn)入磁場(chǎng)區(qū)域，在玻璃泡內(nèi)運(yùn)動(dòng)時(shí)形成的圓形徑跡．調(diào)節(jié)勵(lì)磁線圈中的電流，當(dāng)I=2A時(shí)，用卡尺測(cè)得電子圓形徑跡的直徑為D=0.08m，忽略電子的重力和電子間的相互作用力，可以判斷出（　�。�
A．勵(lì)磁線圈中的電流方向是順時(shí)針，電子的比荷為
e
me
=1.75×1011C/kg
B．勵(lì)磁線圈中的電流方向是逆時(shí)針，電子的比荷為
e
me
=1.75×1011C/kg
C．勵(lì)磁線圈中的電流方向是順時(shí)針，電子的比荷為
e
me
=4.38×1010C/kg
D．勵(lì)磁線圈中的電流方向是逆時(shí)針，電子的比荷為
e
me
=4.38×1010 C/kg

根據(jù)電子所受洛倫茲力的方向結(jié)合右手定則判斷勵(lì)磁線圈中電流方向是順時(shí)針?lè)较?br>電子在加速電場(chǎng)中加速，由動(dòng)能定理eU=
1
2
mv02 ①
電子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，洛倫茲力充當(dāng)向心力
eBv0=
mv02
r
②
D=2r ③
解得：
e
m
=
8U
D2B2
④
又B=KI=10×10-4T ⑤
代入數(shù)據(jù)得：
e
m
=1.75×1011C/kg ⑥
故選：A．
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：單選題

A．速率一定越小B．速率一定越大
C．在磁場(chǎng)中通過(guò)的路程越長(zhǎng)D．在磁場(chǎng)中的周期一定越大

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：計(jì)算題

如圖所示：在真空中,半徑為的圓形區(qū)域內(nèi)存在勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁場(chǎng)方向垂直紙面向里，在磁場(chǎng)右側(cè)有一對(duì)平行金屬板和，兩板間距離為，板長(zhǎng)為，板的中心線與磁場(chǎng)的圓心在同一直線上，有一電荷量為、質(zhì)量為的帶電的粒子,以速度從圓周上的點(diǎn)沿垂直于半徑并指向圓心的方向進(jìn)入磁場(chǎng)平面,當(dāng)從圓周上的點(diǎn)水平飛出磁場(chǎng)時(shí)，給、板加上如下圖所示電壓，最后粒子剛好以平行于板的速度，從板的邊緣飛出(不計(jì)粒子重力)，求
（1）磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度；
（2）求交變電壓的周期和電壓的值；
（3）若時(shí),該粒子從、板右側(cè)沿板的中心線仍以速率向左射入、之間，求粒子從磁場(chǎng)中射出的點(diǎn)到點(diǎn)的距離？

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：單選題

一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶電粒子在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)，其效果相當(dāng)于一環(huán)形電流，則此環(huán)形電流為多大（　�。�
A．
q2B
2πm
B．
2πm
q2B
C．
2πq2
Bm
D．
Bm
2πq2

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：問(wèn)答題

如圖所示，在OM與OP之間無(wú)限大區(qū)域內(nèi)存在著磁感應(yīng)強(qiáng)度為B=2×10-3T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)方向垂直紙面向內(nèi)．一質(zhì)量為m=6.4×10-27kg、電荷量為q=-3.2×10-19C的帶電粒子從A點(diǎn)以速度v0垂直O(jiān)M射入磁場(chǎng)，之后又垂直O(jiān)P離開(kāi)磁場(chǎng)．不計(jì)粒子重力，A點(diǎn)到OP邊界的距離為L(zhǎng)=0.2
2
m．求：
（1）粒子的速度v0；
（2）粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t；
（3）若要求粒子不能從OP邊界射出，則粒子從A點(diǎn)垂直O(jiān)M射入磁場(chǎng)的最大速度vm．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：問(wèn)答題

如圖所示，一束質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電粒子從O點(diǎn)由靜止開(kāi)始經(jīng)過(guò)勻強(qiáng)電場(chǎng)加速后，均從邊界AN的中點(diǎn)P垂直于AN和磁場(chǎng)方向射入磁感應(yīng)強(qiáng)度為B=
3
R
2mU
q
的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中．已知?jiǎng)驈?qiáng)電場(chǎng)的寬度為d=
1
2
R，勻強(qiáng)磁場(chǎng)由一個(gè)長(zhǎng)為2R、寬為
1
2
R的矩形區(qū)域組成，磁場(chǎng)方向垂直紙面向里，粒子間的相互作用和重力均不計(jì)．
（1）若加速電場(chǎng)加速電壓為9U，求粒子在電磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的總時(shí)間；
（2）若加速電場(chǎng)加速電壓為U，求粒子在電磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的總時(shí)間．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：問(wèn)答題

如圖所示，在平面直角坐標(biāo)系xOy平面內(nèi)存在著方向相反的兩個(gè)勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，其中圓心在坐標(biāo)原點(diǎn)、半徑為R的圓形區(qū)域Ⅰ內(nèi)磁場(chǎng)方向垂直于xOy平面向里，第一象限和第四象限的圓形區(qū)域外（區(qū)域Ⅱ）的磁場(chǎng)方向垂直于xOy平面向外，MN為與x軸垂直且與y軸相距2.5R的一條直線，現(xiàn)有一質(zhì)量為m、電荷量為+q的帶電粒子，經(jīng)過(guò)加速電壓為U的加速電場(chǎng)加速后，從坐標(biāo)為（-R，0）的A點(diǎn)沿x軸正方向射入?yún)^(qū)域Ⅰ，并從橫坐標(biāo)為0.5R處的P點(diǎn)進(jìn)入?yún)^(qū)域Ⅱ．已知粒子第一次經(jīng)過(guò)直線MN和第二次經(jīng)過(guò)直線MN時(shí)的速度方向恰好相反，不計(jì)粒子重力，求：
（1）粒子進(jìn)入圓形區(qū)域Ⅰ時(shí)的運(yùn)動(dòng)速度v的大小；
（2）區(qū)域Ⅰ和Ⅱ中磁感應(yīng)強(qiáng)度B1、B2的大��；
（3）粒子從A點(diǎn)開(kāi)始到第二次經(jīng)過(guò)直線MN的過(guò)程中運(yùn)動(dòng)的總時(shí)間t．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：問(wèn)答題

如圖甲所示，x軸正方向水平向右，y軸正方向豎直向上．在xoy平面內(nèi)有與y軸平行的勻強(qiáng)電場(chǎng)，在半徑為R的圓形區(qū)域內(nèi)加有與xoy平面垂直的勻強(qiáng)磁場(chǎng)．在坐標(biāo)原點(diǎn)O處放置一帶電微粒發(fā)射裝置，它可以連續(xù)不斷地發(fā)射具有相同質(zhì)量m、電荷量q（q＞0）和初速為v0的帶電粒子．已知重力加速度大小為g．

（1）當(dāng)帶電微粒發(fā)射裝置連續(xù)不斷地沿y軸正方向發(fā)射這種帶電微粒時(shí)，這些帶電微粒將沿圓形磁場(chǎng)區(qū)域的水平直徑方向離開(kāi)磁場(chǎng)，并繼續(xù)沿x軸正方向運(yùn)動(dòng)．求電場(chǎng)強(qiáng)度和磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小和方向．
（2）調(diào)節(jié)坐標(biāo)原點(diǎn)．處的帶電微粒發(fā)射裝置，使其在xoy平面內(nèi)不斷地以相同速率v0沿不同方向?qū)⑦@種帶電微粒射入第1象限，如圖乙所示．現(xiàn)要求這些帶電微粒最終都能平行于x軸正方向運(yùn)動(dòng)，則在保證勻強(qiáng)電場(chǎng)、勻強(qiáng)磁場(chǎng)的強(qiáng)度及方向不變的條件下，應(yīng)如何改變勻強(qiáng)磁場(chǎng)的分布區(qū)域？并求出符合條件的磁場(chǎng)區(qū)域的最小面積．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：問(wèn)答題

如圖，在空間中有一坐標(biāo)系xOy，其第一象限內(nèi)充滿著兩個(gè)勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域I和II，直線OP是它們的邊界，區(qū)域I中的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，方向垂直紙面向外；區(qū)域II中的磁感應(yīng)強(qiáng)度為2B，方向垂直紙面向內(nèi)，邊界上的P點(diǎn)坐標(biāo)為（4L，3L）．一質(zhì)量為m電荷量為q的帶正粒子從P點(diǎn)平行于y軸負(fù)方向射入?yún)^(qū)域I，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后，粒子恰好經(jīng)過(guò)原點(diǎn)O，忽略粒子重力，已知sin37°=0.6，cos37°=0.8．求：
（1）粒子從P點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到O點(diǎn)的時(shí)間為多少？
（2）粒子的速度大小是多少？

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊(cè)答案