Question

【題目】洛倫茲力演示儀是由勵磁線圈、洛倫茲力管和電源控制部分組成．勵磁線圈是一對彼此平行的共軸串聯(lián)的圓形線圈，它能夠在兩線圈之間產(chǎn)生勻強(qiáng)磁場；洛倫茲力管的圓球形玻璃泡內(nèi)有電子槍，能夠連續(xù)發(fā)射出電子，電子在玻璃泡內(nèi)運(yùn)動時，可以顯示出電子運(yùn)動的徑跡．其結(jié)構(gòu)如圖所示。

（1）給勵磁線圈通電，電子槍垂直磁場方向向左發(fā)射電子，恰好形成如“結(jié)構(gòu)示意圖”所示的圓形徑跡，則勵磁線圈中的電流方向是順時針方向還是逆時針方向；

（2）某次實(shí)驗(yàn)中兩個勵磁線圈在玻璃泡的區(qū)域內(nèi)產(chǎn)生的勻強(qiáng)磁場，其磁感應(yīng)強(qiáng)度B=9×10-4T，燈絲發(fā)出的電子由靜止開始經(jīng)過電壓為U=125V的電場加速后，垂直磁場方向進(jìn)入此勻強(qiáng)磁場區(qū)域，通過標(biāo)尺測得圓形徑跡的直徑為D=80.0mm，請估算電子的比荷；（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）

（3）已知兩勵磁線圈產(chǎn)生的勻強(qiáng)磁場磁感應(yīng)強(qiáng)度大小與勵磁線圈中的電流大小成正比即B=KI（K為比例系數(shù)）．為了使電子流的圓形徑跡的半徑增大，寫出可行的措施。

Answer 1

【答案】（1）順時針方向；（2）；（3）增大加速電壓；減小線圈中的電流

【解析】

（1）根據(jù)右手定則可知勵磁線圈中電流方向是順時針方向

（2）電子在加速電場中加速，由動能定理

電子在勻強(qiáng)磁場中做勻速圓周運(yùn)動，洛倫茲力提供向心力

解得

代入數(shù)據(jù)得

（3）電子在加速電場中加速，由動能定理

電子在勻強(qiáng)磁場中做勻速圓周運(yùn)動，洛倫茲力提供向心力

解得

增大加速電壓；減小線圈中的電流