Question

13．如圖所示為洛倫茲力演示儀的結(jié)構(gòu)示意圖．由電子槍產(chǎn)生電子束，玻璃泡內(nèi)充有稀薄的氣體，在電子束通過(guò)時(shí)能夠顯示電子的徑跡．前后兩個(gè)勵(lì)磁線圈之間產(chǎn)生勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)方向與兩個(gè)線圈中心的連線平行．電子速度的大小和磁感應(yīng)強(qiáng)度可以分別通過(guò)電子槍的加速電壓U和勵(lì)磁線圈的電流I來(lái)調(diào)節(jié)．適當(dāng)調(diào)節(jié)U和I，玻璃泡中就會(huì)出現(xiàn)電子束的圓形徑跡．下列調(diào)節(jié)方式中，一定能讓圓形徑跡半徑增大的是（　�。�

• A． 同時(shí)增大U和I
• B． 同時(shí)減小U和I
• C． 增大U，減小I
• D． 減小U，增大I

Answer 1

分析 根據(jù)動(dòng)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)合安培定則判斷出勵(lì)磁線圈中電流方向是順時(shí)針?lè)较�，電子在加速電�?chǎng)中加速，由動(dòng)能定理有：
eU=$\frac{1}{2}$mv₀²…①
電子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，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，減小勵(lì)磁線圈中的電流，電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)減小，都可以使電子束的軌道半徑變大．故ABD錯(cuò)誤，C正確；
故選：C

點(diǎn)評(píng) 本題考查了粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)在實(shí)際生活中的應(yīng)用，正確分析出儀器的原理是關(guān)鍵．