2．洛倫茲力演示儀是由勵磁線圈（也叫亥姆霍茲線圈）、洛倫茲力管和電源控制部分組成的．勵磁線圈是一對彼此平行的共軸串聯(lián)的圓形線圈，它能夠在兩線圈之間產(chǎn)生勻強磁場．洛倫茲力管的圓球形玻璃泡內有電子槍，能夠連續(xù)發(fā)射出電子，電子在玻璃泡內運動時，可以顯示出電子運動的徑跡．其結構如圖所示．給勵磁線圈通電，電子槍垂直磁場方向向左發(fā)射電子，恰好形成如“結構示意圖”所示的圓形徑跡，則下列說法正確的是（　�。�
A．勵磁線圈中的電流方向是逆時針方向
B．若只增大加速電壓，可以使電子流的圓形徑跡的半徑減小
C．若只增大線圈中的電流，可以使電子流的圓形徑跡的半徑減小
D．若已知加速電壓U，及兩線圈間的磁感應強度B，則可通過測量圓形徑跡的直徑來估算電子的電荷量

分析 根據(jù)電子所受洛倫茲力的方向結合右手定則判斷勵磁線圈中電流方向；根據(jù)動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出的表達式，再進行分析．

解答 解：A、根據(jù)電子所受洛倫茲力的方向，結合右手定則判斷知，勵磁線圈中電流方向是順時針方向．故A錯誤；
B、設電子的初速度為零，則電子在加速電場中加速，由動能定理得 eU=$\frac{1}{2}$mv02…①
電子在勻強磁場中做勻速圓周運動，洛倫茲力充當向心力，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
可知，只增大加速電壓，可以使電子流的圓形徑跡的半徑增大．故B錯誤；
C、由③得：只增大線圈中的電流，則B增大，可以使電子流的圓形徑跡的半徑減�。蔆正確；
D、由于電子射出時的初速度未知，故無法確定粒子的最終的速度，故無法確定比荷，同時因質量未知，故無法確定電荷量，故D錯誤；
故選：C．

點評 本題考查了粒子在磁場中運動在實際生活中的應用，正確分析出儀器的原理是關鍵，要掌握磁場中粒子圓周運動的半徑和周期公式．

練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源： 題型：填空題

1．（1）某同學想利用圖甲所示裝置，驗證滑塊與鉤碼組成的系統(tǒng)機械能守恒，該同學認為只要將摩擦力平衡掉就可以了．你認為該同學的想法不正確（選填“正確”或“不正確”）

（2）另一同學用一傾斜的固定氣墊導軌來驗證機械能守恒定律．如圖乙所示，質量為m1的滑塊（帶遮光條）放在A處，由跨過輕質定滑輪的細繩與質量為m2的鉤碼相連，導軌B處有一光電門，用L表示遮光條的寬度，x表示A、B兩點間的距離，θ表示氣墊導軌的傾角，g表示當?shù)刂亓铀俣龋?br />①氣泵正常工作后，將滑塊由A點靜止釋放，運動至B，測出遮光條經(jīng)過光電門的時間t，該過程滑塊與鉤碼組成的系統(tǒng)重力勢能的減小量表示為Ep=m2gx-m1gsinθ•x，動能的增加量表示為${E_k}=\frac{1}{2}（{m_1}+{m_2}）{（\frac{L}{t}）^2}$．若系統(tǒng)機械能守恒，則$\frac{1}{t^2}$與x的關系式為$\frac{1}{t^2}$=$\frac{2（{m}_{2}-{m}_{1}sinθ）gx}{（{m}_{1}+{m}_{2}）{L}^{2}}$（用題中己知量表示）．
②實驗時測得m1=475g，m2=55g，遮光條寬度L=4mm，sinθ=0.1，改變光電門的位置，滑塊每次均從A點釋放，測量相應的x與t的值，以$\frac{1}{t^2}$為縱軸，x為橫軸，作出的圖象如圖丙所示，則根據(jù)圖象可求得重力加速度g0為9.4m/s2（計算結果保留2位有效數(shù)字），若g0與當?shù)刂亓铀俣萭近似相等，則可驗證系統(tǒng)機械能守恒．

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

13．如圖甲所示．直角坐標系xOy中，第二象限內有沿x軸正方向的勻強磁場，第一四象限內有垂直坐標平面的勻強交變磁場，磁場方向以垂直紙面向外為正方向．第三象限內有一發(fā)射裝置（沒有畫出）沿y軸正方向射出一個比荷$\frac{q}{m}$=100C/kg的帶正電的粒子（可視為質點且不計重力），該粒子以v0=10m/s的速度從x軸上的點A（-1m，0）進入第二象限，從y軸上的C點（0，2m）進入第一象限，取粒子剛進入第一象限的時刻為0時刻，第一、四象限內磁場的磁感應強度按圖乙所示規(guī)律變化，求：
（1）第二象限內電場的電場強度大�。�
（2）粒子進入磁場后第一次經(jīng)過x軸時的位置坐標．

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

10．圖（甲）是線圈P繞垂直于磁場的軸在勻強磁場中勻速轉動時所產(chǎn)生的正弦式交變電壓的圖象，把該電壓加在如圖（乙）所示的理想變壓器的A、B端，已知電壓表的示數(shù)為4.0V，圖中的電壓表和電流表均為理想電表，R=2Ω，其它電阻不計．下列說法中正確的是（　�。�
A．電流表的示數(shù)為0.8A
B．當t=0.2s和0.4s時，穿過線圈P的磁通量最小
C．線圈P的轉速為300r/min
D．變壓器原線圈Ⅰ和副線圈Ⅱ的匝數(shù)比為2：5

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

17．如圖1所示的電路中，理想變壓器原、副線圈匝數(shù)比為5：1，原線圈接入如圖2所示的電壓，副線圈接火災報警系統(tǒng)（報警器未畫出），電壓表和電流表均為理想電表，R0為定值電阻，R為半導體熱敏電阻，其阻值隨溫度的升高而減小，下列說法中錯誤的是（　�。�
A．t=0.01s時電壓表的示數(shù)為0V
B．圖2中電壓的有效值為110$\sqrt{2}$V
C．R處出現(xiàn)火警時，電流表示數(shù)增大
D．R處出現(xiàn)火警時，電阻R0消耗的電功率增大

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科目：高中物理 來源： 題型：實驗題

7．現(xiàn)有一電流表，量程30mA，內阻r1約為6歐，請用下列器材測量其內阻值r1，要求方法簡捷，有盡可能高的測量精度．
A．電流表，量程50mA，內電阻r2約10Ω
B．電壓表，量程15V，內阻rV=15kΩ
C．定值電阻RO=9Ω′
D．保護電阻R1=50Ω
E．滑動變阻器R2，阻值O～30Ω，額定電流0.3A
F．滑動變阻器R3，阻值0～5Ω，額定電流0.3A
G．電池組，電動勢為3V，內電阻約0.5Ω
此外還有單刀電鍵若干和導線若干，供需要時選用．
（1）在給出的器材中電表應選擇A2，滑動變阻器應選擇R2．（填寫器材代號）
（2）請將虛線中的電路圖補充完整．
（3）實驗中需要測量的物理量是電流表的示數(shù)I1，電流表的示數(shù)I2；并寫出電流表內電阻的計算表達式r1=$\frac{（{I}_{2}-{I}_{1}）{R}_{0}^{\;}}{{I}_{1}}$（用相應的物理量符號表示）．

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科目：高中物理 來源： 題型：填空題

14．在均勻介質中，各質點的平衡位置在同一直線上，相鄰兩質點的距離均為S，如圖甲所示，振動從質點1開始向右傳播，質點1開始運動的速度方向豎直向上，經(jīng)過時間t，前13個質點第二次形成如圖所示的波形，這列波的周期為$\frac{t}{3}$，這列波的傳播速度為$\frac{24S}{t}$．

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

11．如圖所示，一圓柱形桶的高為d，底面直徑d．當桶內無液體時，用一細束單色光從某點A沿桶口邊緣恰好照射到桶底邊緣上的某點B．當桶內液體的深度等于桶高的一半時，任然從A點沿AB方向照射，恰好照射到桶底上的C點．C、B兩點相距$\fracrpitbyu{4}$，光在真空中的速度c=3.0×106m/s，求：
（i）液體的折射率n；
（ii）光在液體中傳播的速度v．

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

15．如圖所示，兩帶電平行金屬板水平放置，距板右端L處有一豎直放置的光屏M．一質量為m、電荷量為q的質點以速度v0從兩板中央射入板間，最后垂直打在M屏上，重力加速度為g，則下列結論正確的是（　　）
A．板間電場強度大小為$\frac{mg}{q}$
B．板間電場強度大小為$\frac{2mg}{q}$
C．質點在豎直方向上發(fā)生的總位移大小為$\frac{g{L}^{2}}{{{v}_{0}}^{2}}$
D．質點在板內做勻變速直線運動

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