Question

11．如圖所示為洛倫茲力演示儀的結(jié)構(gòu)圖．勵(lì)磁線圈產(chǎn)生的勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向垂直紙面向外，電子束由電子槍產(chǎn)生，其速度方向與磁場(chǎng)方向垂直．電子速度的大小和磁場(chǎng)強(qiáng)弱可分別由通過(guò)電子槍的加速電壓和勵(lì)磁線圈的電流來(lái)調(diào)節(jié)．下列說(shuō)法正確的是（　�。�

• A． 僅增大勵(lì)磁線圈中電流，電子束徑跡的半徑變大
• B． 僅提高電子槍加速電壓，電子束徑跡的半徑變大
• C． 僅增大勵(lì)磁線圈中電流，電子做圓周運(yùn)動(dòng)的周期將變小
• D． 僅提高電子槍加速電壓，電子做圓周運(yùn)動(dòng)的周期將變小

Answer 1

分析 根據(jù)動(dòng)能定理表示出在電場(chǎng)中加速后獲得的速度，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?lè)较�，電子在加速電�?chǎng)中加速，由動(dòng)能定理有：
eU=$\frac{1}{2}$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，有：eBv₀=m$\frac{v_{0}^2}{r}$…②
解得：r=$\frac{mv_{0}}{eB}$=$\frac{1}{B}$$\sqrt{\frac{2mU}{e}}$…③
T=$\frac{2πm}{eB}$…④
可見(jiàn)增大勵(lì)磁線圈中的電流，電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)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，故A錯(cuò)誤，C正確；
提高電子槍加速電壓，電子束的軌道半徑變大、周期不變，故B正確，D錯(cuò)誤；
故選：BC．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了粒子在磁場(chǎng)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，知道帶電粒子在電場(chǎng)中加速而在磁場(chǎng)中偏轉(zhuǎn)做圓周運(yùn)動(dòng)，明確周期公式和半徑公式的推導(dǎo)過(guò)程和應(yīng)用．