洛倫茲力演示儀主要是由兩個勵磁線圈、玻璃泡和電子槍組成，圖是演示儀的結(jié)構(gòu)示意圖．兩個勵磁線圈在玻璃泡的區(qū)域內(nèi)產(chǎn)生勻強磁場，磁場的方向與紙面垂直，磁感應(yīng)強度的大小B=KI，其中I是勵磁線圈 的電流，k是比例系數(shù)（k=5×10-4T/A）．電子槍中燈絲發(fā)出的電子初速度為零，經(jīng)過U=140v的電場加速后，垂直磁場方向進入磁場區(qū)域，在玻璃泡內(nèi)運動時形成的圓形徑跡．調(diào)節(jié)勵磁線圈中的電流，當I=2A時，用卡尺測得電子圓形徑跡的直徑為D=0.08m，忽略電子的重力和電子間的相互作用力，可以判斷出（　�。�
A．勵磁線圈中的電流方向是順時針，電子的比荷為
e
me
=1.75×1011C/kg
B．勵磁線圈中的電流方向是逆時針，電子的比荷為
e
me
=1.75×1011C/kg
C．勵磁線圈中的電流方向是順時針，電子的比荷為
e
me
=4.38×1010C/kg
D．勵磁線圈中的電流方向是逆時針，電子的比荷為
e
me
=4.38×1010 C/kg

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eU=
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
eBv0=
mv02
r
②
D=2r ③
解得：
e
m
=
8U
D2B2
④
又B=KI=10×10-4T ⑤
代入數(shù)據(jù)得：
e
m
=1.75×1011C/kg ⑥
故選：A．
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

A．速率一定越小B．速率一定越大
C．在磁場中通過的路程越長D．在磁場中的周期一定越大

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

如圖所示：在真空中,半徑為的圓形區(qū)域內(nèi)存在勻強磁場,磁場方向垂直紙面向里，在磁場右側(cè)有一對平行金屬板和，兩板間距離為，板長為，板的中心線與磁場的圓心在同一直線上，有一電荷量為、質(zhì)量為的帶電的粒子,以速度從圓周上的點沿垂直于半徑并指向圓心的方向進入磁場平面,當從圓周上的點水平飛出磁場時，給、板加上如下圖所示電壓，最后粒子剛好以平行于板的速度，從板的邊緣飛出(不計粒子重力)，求
（1）磁場的磁感應(yīng)強度；
（2）求交變電壓的周期和電壓的值；
（3）若時,該粒子從、板右側(cè)沿板的中心線仍以速率向左射入、之間，求粒子從磁場中射出的點到點的距離？

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶電粒子在磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場中做圓周運動，其效果相當于一環(huán)形電流，則此環(huán)形電流為多大（　�。�
A．
q2B
2πm
B．
2πm
q2B
C．
2πq2
Bm
D．
Bm
2πq2

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

如圖所示，在OM與OP之間無限大區(qū)域內(nèi)存在著磁感應(yīng)強度為B=2×10-3T的勻強磁場，磁場方向垂直紙面向內(nèi)．一質(zhì)量為m=6.4×10-27kg、電荷量為q=-3.2×10-19C的帶電粒子從A點以速度v0垂直O(jiān)M射入磁場，之后又垂直O(jiān)P離開磁場．不計粒子重力，A點到OP邊界的距離為L=0.2
2
m．求：
（1）粒子的速度v0；
（2）粒子在磁場中運動的時間t；
（3）若要求粒子不能從OP邊界射出，則粒子從A點垂直O(jiān)M射入磁場的最大速度vm．

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

如圖所示，一束質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電粒子從O點由靜止開始經(jīng)過勻強電場加速后，均從邊界AN的中點P垂直于AN和磁場方向射入磁感應(yīng)強度為B=
3
R
2mU
q
的勻強磁場中．已知勻強電場的寬度為d=
1
2
R，勻強磁場由一個長為2R、寬為
1
2
R的矩形區(qū)域組成，磁場方向垂直紙面向里，粒子間的相互作用和重力均不計．
（1）若加速電場加速電壓為9U，求粒子在電磁場中運動的總時間；
（2）若加速電場加速電壓為U，求粒子在電磁場中運動的總時間．

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

如圖所示，在平面直角坐標系xOy平面內(nèi)存在著方向相反的兩個勻強磁場區(qū)域，其中圓心在坐標原點、半徑為R的圓形區(qū)域Ⅰ內(nèi)磁場方向垂直于xOy平面向里，第一象限和第四象限的圓形區(qū)域外（區(qū)域Ⅱ）的磁場方向垂直于xOy平面向外，MN為與x軸垂直且與y軸相距2.5R的一條直線，現(xiàn)有一質(zhì)量為m、電荷量為+q的帶電粒子，經(jīng)過加速電壓為U的加速電場加速后，從坐標為（-R，0）的A點沿x軸正方向射入?yún)^(qū)域Ⅰ，并從橫坐標為0.5R處的P點進入?yún)^(qū)域Ⅱ．已知粒子第一次經(jīng)過直線MN和第二次經(jīng)過直線MN時的速度方向恰好相反，不計粒子重力，求：
（1）粒子進入圓形區(qū)域Ⅰ時的運動速度v的大小；
（2）區(qū)域Ⅰ和Ⅱ中磁感應(yīng)強度B1、B2的大小；
（3）粒子從A點開始到第二次經(jīng)過直線MN的過程中運動的總時間t．

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

如圖甲所示，x軸正方向水平向右，y軸正方向豎直向上．在xoy平面內(nèi)有與y軸平行的勻強電場，在半徑為R的圓形區(qū)域內(nèi)加有與xoy平面垂直的勻強磁場．在坐標原點O處放置一帶電微粒發(fā)射裝置，它可以連續(xù)不斷地發(fā)射具有相同質(zhì)量m、電荷量q（q＞0）和初速為v0的帶電粒子．已知重力加速度大小為g．

（1）當帶電微粒發(fā)射裝置連續(xù)不斷地沿y軸正方向發(fā)射這種帶電微粒時，這些帶電微粒將沿圓形磁場區(qū)域的水平直徑方向離開磁場，并繼續(xù)沿x軸正方向運動．求電場強度和磁感應(yīng)強度的大小和方向．
（2）調(diào)節(jié)坐標原點．處的帶電微粒發(fā)射裝置，使其在xoy平面內(nèi)不斷地以相同速率v0沿不同方向?qū)⑦@種帶電微粒射入第1象限，如圖乙所示．現(xiàn)要求這些帶電微粒最終都能平行于x軸正方向運動，則在保證勻強電場、勻強磁場的強度及方向不變的條件下，應(yīng)如何改變勻強磁場的分布區(qū)域？并求出符合條件的磁場區(qū)域的最小面積．

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

如圖，在空間中有一坐標系xOy，其第一象限內(nèi)充滿著兩個勻強磁場區(qū)域I和II，直線OP是它們的邊界，區(qū)域I中的磁感應(yīng)強度為B，方向垂直紙面向外；區(qū)域II中的磁感應(yīng)強度為2B，方向垂直紙面向內(nèi)，邊界上的P點坐標為（4L，3L）．一質(zhì)量為m電荷量為q的帶正粒子從P點平行于y軸負方向射入?yún)^(qū)域I，經(jīng)過一段時間后，粒子恰好經(jīng)過原點O，忽略粒子重力，已知sin37°=0.6，cos37°=0.8．求：
（1）粒子從P點運動到O點的時間為多少？
（2）粒子的速度大小是多少？

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同步練習(xí)冊答案