Question

【題目】如圖所示，洛倫茲力演示儀由勵(lì)磁線圈、玻璃泡、電子槍等組成。勵(lì)磁線圈是一對(duì)彼此平行的共軸圓形線圈，通電時(shí)，在兩線圈之間產(chǎn)生勻強(qiáng)磁場(chǎng)。玻璃泡內(nèi)充有稀薄氣體，電子槍在加速電壓下發(fā)射電子，電子束通過(guò)泡內(nèi)氣體時(shí)能夠顯示出電子運(yùn)動(dòng)的徑跡。當(dāng)電子槍垂直于磁場(chǎng)方向發(fā)射電子時(shí)，調(diào)節(jié)加速電壓或勵(lì)磁線圈中的電流，可看到電子束的徑跡呈圓形。

設(shè)電子的電荷量為e，質(zhì)量為m，電子槍的加速電壓為U，兩線圈之間的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B。忽略電子所受重力及電子間的相互作用。

(1)求電子從電子槍射出時(shí)的速度v的大�。�

(2)求電子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的軌道半徑r的大小；

(3)如果想要改變電子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的軌道半徑為r的大小可以采取哪些措施？請(qǐng)寫出1個(gè)方案。

Answer 1

【答案】（1）（2）（3）可以改變電子槍的加速電壓為U或改變兩線圈之間的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小

【解析】（1）根據(jù)動(dòng)能定理

所以：

（2）帶電粒子在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，根據(jù)牛頓第二定律

所以：

（3）想要改變電子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的軌道半徑為r的大小，可以改變電子槍的加速電壓為U或改變兩線圈之間的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小。