Question

12．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(qiáng)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)氣體時能夠顯示出電子運動的徑跡．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．若只增大電子槍的加速電壓或勵磁線圈中的電流，下列說法正確的是（　　）

• A． 增大電子槍的加速電壓，電子束的軌道半徑變小
• B． 增大電子槍的加速電壓，電子束的軌道半徑不變
• C． 增大勵磁線圈中的電流，電子束的軌道半徑變小
• D． 增大勵磁線圈中的電流，電子束的軌道半徑不變

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：A、B、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(qiáng)磁場中做勻速圓周運動，洛倫茲力充當(dāng)向心力，有：eBv₀=$\frac{m{v}_{0}^{2}}{r}$…②
解得：$r=\frac{m{v}_{0}}{eB}$=$\frac{1}{B}•\sqrt{\frac{2mU}{e}}$…③
增大電子槍的加速電壓，電子束的軌道半徑變大．故AB錯誤；
C、D、增大勵磁線圈中的電流，電流產(chǎn)生的磁場增強(qiáng)，由③式可得，電子束的軌道半徑變小．故C正確，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(yīng)用，正確分析出儀器的原理是關(guān)鍵．