Question

15．如圖所示為洛倫茲力演示儀的結(jié)構(gòu)圖．磁場由兩個(gè)相同、前后平行放置、圓心在一條直線上的通電的勵(lì)磁線圈產(chǎn)生，其產(chǎn)生的磁場在線圈間是勻強(qiáng)磁場，已知磁場方向垂直紙面向外，電子槍發(fā)射電子束，速度方向與磁場方向垂直．電子速度大小通過電子槍的加速電壓來調(diào)節(jié)，磁場強(qiáng)弱通過勵(lì)磁線圈中的電流來調(diào)節(jié)．下列說法正確的是（　�。�

• A． 只減小勵(lì)磁線圈中電流，電子束徑跡的半徑變小
• B． 只降低電子槍加速電壓，電子束徑跡的半徑變小
• C． 只增大勵(lì)磁線圈中電流，電子做圓周運(yùn)動(dòng)的周期將變大
• D． 只升高電子槍加速電壓，電子做圓周運(yùn)動(dòng)的周期將變大

Answer 1

分析 根據(jù)動(dòng)能定理表示出加速后獲得的速度，然后根據(jù)洛倫茲力提供向心力推導(dǎo)出半徑的表達(dá)式

解答 解：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)針方向，電子在加速電場中加速，由動(dòng)能定理有：
eU=$\frac{1}{2}$mv₀²…①
電子在勻強(qiáng)磁場中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，洛倫茲力充當(dāng)向心力，有：eBv₀=m$\frac{{v}_{0}^{2}}{r}$②
解得：r=$\frac{m{v}_{0}}{eB}$=$\frac{1}{B}$$\sqrt{\frac{2mU}{e}}$…③
T=$\frac{2πm}{eB}$④
可見增大勵(lì)磁線圈中的電流，電流產(chǎn)生的磁場增強(qiáng)，由③式可得，電子束的軌道半徑變�。�由④式知周期變小，而減小勵(lì)磁線圈中的電流，電流產(chǎn)生的磁場減弱，由③式可得，電子束的軌道半徑變大．由④式知周期變大；故AC錯(cuò)誤；
提高電子槍加速電壓，電子束的軌道半徑變大、周期不變；降低電子槍加速電壓，電子束徑跡的半徑變��；周期不變，故B正確，D錯(cuò)誤；
故選：B．

點(diǎn)評 本題考查了粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)在實(shí)際生活中的應(yīng)用，正確分析出儀器的原理是關(guān)鍵，同時(shí)還要明確帶電粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)時(shí)，洛倫茲力充當(dāng)向心力．