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的圓形線圈，它能夠在兩線圈之間產生勻強磁場；洛倫茲力管的圓球形玻璃泡內有電子槍，能夠連續發射出電子，電子在玻璃泡內運動時，可以顯示出電子運動的徑跡．其結構如圖所示。

（1）給勵磁線圈通電，電子槍垂直磁場方向向左發射電子，恰好形成如“結構示意圖”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）某次實驗中兩個勵磁線圈在玻璃泡的區域內產生的勻強磁場，其磁感應強度B=9×10-4T，燈絲發出的電子由靜止開始經過電壓為U=125V的電場加速后，垂直磁場方向進入此勻強磁場區域，通過標尺測得圓形徑跡的直徑為D=80.0mm，請估算電子的比荷；（結果保留兩位有效數字）

（3）已知兩勵磁線圈產生的勻強磁場磁感應強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）．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

電子在勻強磁場中做勻速圓周運動，洛倫茲力提供向心力

解得

代入數據得

（3）電子在加速電場中加速，由動能定理

電子在勻強磁場中做勻速圓周運動，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