Question

【题目】洛伦兹力演示仪是由励磁线圈、洛伦兹力管和电源控制部分组成．励磁线圈是一对彼此平行的共轴串联的圆形线圈，它能够在两线圈之间产生匀强磁场；洛伦兹力管的圆球形玻璃泡内有电子枪，能够连续发射出电子，电子在玻璃泡内运动时，可以显示出电子运动的径迹．其结构如图所示。

（1）给励磁线圈通电，电子枪垂直磁场方向向左发射电子，恰好形成如“结构示意图”所示的圆形径迹，则励磁线圈中的电流方向是顺时针方向还是逆时针方向；

（2）某次实验中两个励磁线圈在玻璃泡的区域内产生的匀强磁场，其磁感应强度B=9×10-4T，灯丝发出的电子由静止开始经过电压为U=125V的电场加速后，垂直磁场方向进入此匀强磁场区域，通过标尺测得圆形径迹的直径为D=80.0mm，请估算电子的比荷；（结果保留两位有效数字）

（3）已知两励磁线圈产生的匀强磁场磁感应强度大小与励磁线圈中的电流大小成正比即B=KI（K为比例系数）．为了使电子流的圆形径迹的半径增大，写出可行的措施。

Answer 1

【答案】（1）顺时针方向；（2）；（3）增大加速电压；减小线圈中的电流

【解析】

（1）根据右手定则可知励磁线圈中电流方向是顺时针方向

（2）电子在加速电场中加速，由动能定理

电子在匀强磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力

解得

代入数据得

（3）电子在加速电场中加速，由动能定理

电子在匀强磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力

解得

增大加速电压；减小线圈中的电流