Question

13．如圖所示為洛倫茲力演示儀的結(jié)構(gòu)圖．若勵磁線圈產(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． 僅減小勵磁線圈中電流，電子束徑跡的半徑變小
• B． 僅降低電子槍加速電壓，電子束徑跡的半徑變小
• C． 僅減小勵磁線圈中電流，電子做圓周運動的周期將變小
• D． 僅降低電子槍加速電壓，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(dāng)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}}$…③
T=$\frac{2πm}{eB}$…④
由以上可知：降低電子槍加速電壓，電子束的軌道半徑變小、周期不變；減小勵磁線圈中的電流，電流產(chǎn)生的磁場減小，由③式可得，電子束的軌道半徑變大，由④式知周期變大，故ACD錯誤，B正確；
故選：B．

點評 本題考查了粒子在磁場中運動在實際生活中的應(yīng)用，正確分析出儀器的原理和所用的理論基礎(chǔ)是解題關(guān)鍵．