Question

11．如圖所示，洛倫茲力演示儀由勵磁線圈、玻璃泡、電子槍等部分組成．勵磁線圈是一對彼此平行的共軸的圓形線圈，它能夠在兩線圈之間產(chǎn)生勻強磁場．玻璃泡內(nèi)充有稀薄的氣體，電子槍在加速電壓下發(fā)射電子，電子束通過泡內(nèi)氣體時能夠顯示電子運動的徑跡．若電子槍垂直磁場方向發(fā)射電子，給勵磁線圈通電后，能看到電子束的徑跡呈圓形，演示電子做勻速圓周運動．電子速度大小可通過電子槍的加速電壓來控制，磁場強弱可通過勵磁線圈的電流來調節(jié)，下列說法正確的是（　　）

• A． 僅增大勵磁線圈的電流，電子做圓周運動的半徑將變大
• B． 僅增大勵磁線圈的電流，電子做圓周運動的周期變大
• C． 僅提高電子槍的加速電壓，電子做圓周運動的周期變大
• D． 僅提高電子槍的加速電壓，電子做圓周運動的半徑將變大

Answer 1

分析 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半徑的表達式．

解答 解：CD、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是順時針方向，電子在加速電場中加速，由動能定理有：
eU=$\frac{1}{2}$mv₀²
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=$\frac{m{v}_{0}^{2}}{r}$
解得：r=$\frac{m{v}_{0}}{eB}$=$\frac{1}{B}\sqrt{\frac{2mU}{e}}$
而周期T=$\frac{2πm}{eB}$；當增大電子槍的加速電壓，電子束的軌道半徑變大，而周期不變．故C錯誤，D正確．
AB、增大勵磁線圈中的電流，電流產(chǎn)生的磁場增強，由上式可得，周期不變，而電子束的軌道半徑變�。�故AB錯誤．
故選：D．

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．