Question

【題目】如圖所示為洛倫茲力演示儀的結構示意圖。演示儀中有一對彼此平行且共軸的勵磁圓形線圈，通入電流I后，能夠在兩線圈間產生勻強磁場；玻璃泡內有電子槍，通過加速電壓U對初速度為零的電子加速并連續發射。電子剛好從球心O點正下方的S點沿水平向左射出，電子通過玻璃泡內稀薄氣體時能夠顯示出電子運動的徑跡。則下列說法正確的是（　�。�

A.若要正常觀察電子徑跡，勵磁線圈的電流方向應為逆時針（垂直紙面向里看）

B.若保持U不變，增大I，則圓形徑跡的半徑變大

C.若同時減小I和U，則電子運動的周期減小

D.若保持I不變，減小U，則電子運動的周期將不變

Answer 1

【答案】D

【解析】

A．若要正常觀察電子徑跡，則電子需要受到向上的洛倫茲力，根據左手定則可知，玻璃泡內的磁場應向里，根據右手螺旋定則可知，勵磁線圈的電流方向應為順時針，故A錯誤；
B．電子在磁場中，向心力由洛倫茲力提供，則

可得

而電子進入磁場的動能由電場力做功得到，即

即U不變，則v不變。由于m、q不變，而當I增大時，B增大，故半徑減小，故B錯誤；
C．因為

所以電子運動的周期與U無關，當減小電流I時，則線圈產生的磁場B也減小，電子運動的周期T增大，故C錯誤；
D．由C中分析可知，I不變，U減小，T不變，故D正確。
故選D。