Question

【题目】如图所示为洛伦兹力演示仪的结构图。励磁线圈产生的匀强磁场方向垂直纸面向外,电子束由电子枪产生,其速度方向与磁场方向垂直。电子速度的大小和磁场强弱可分别通过加在电子枪的加速电压和励磁线圈中的电流来调节,下列办法一定可使电子束径迹半径变大的是（　　）

A. 增大励磁线圈中电流,同时增大电子枪的加速电压

B. 增大励磁线圈中电流,同时减小电子枪的加速电压

C. 减小励磁线圈中电流,同时减小电子枪的加速电压

D. 减小励磁线圈中电流,同时增大电子枪的加速电压

Answer 1

【答案】D

【解析】

根据动能定理表示出加速后获得的速度，然后根据洛伦兹力提供向心力推导出半径的表达式．

根据电子所受洛伦兹力的方向结合右手定则判断励磁线圈中电流方向是顺时针方向，电子在加速电场中加速，由动能定理有：eU=mv02；电子在匀强磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力充当向心力，有：；解得：；增大励磁线圈中电流，使磁场增大，同时增大电子枪的加速电压，使速度增大，故半径不一定增大，故A错误；增大励磁线圈中电流，使磁场增大，同时减小电子枪的加速电压，使速度减小，故半径一定减小，故B错误；减小励磁线圈中电流，使磁场减小，同时减小电子枪的加速电压，使速度减小，故半径不一定增大，故C错误；减小励磁线圈中电流，使磁场减小，同时增大电子枪的加速电压，使速度增大，故半径一定增大，故D正确；故选D。