Question

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

• A． 僅增大勵磁線圈中電流，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． 僅增大勵磁線圈中電流，電子做圓周運動的周期將變小
• D． 僅提高電子槍加速電壓，電子做圓周運動的周期將變小

Answer 1

分析 根據(jù)動能定理表示出在電場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出半徑的表達式．

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…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=$\frac{mv_{0}}{eB}$=$\frac{1}{B}$$\sqrt{\frac{2mU}{e}}$…③
T=$\frac{2πm}{eB}$…④
可見增大勵磁線圈中的電流，電流產(chǎn)生的磁場增強，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錯誤；
故選：BC．

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，知道帶電粒子在電場中加速而在磁場中偏轉(zhuǎn)做圓周運動，明確周期公式和半徑公式的推導過程和應用．