题目内容
11.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由通过电子枪的加速电压和励磁线圈的电流来调节.下列说法正确的是( )A. | 仅增大励磁线圈中电流,电子束径迹的半径变大 | |
B. | 仅提高电子枪加速电压,电子束径迹的半径变大 | |
C. | 仅增大励磁线圈中电流,电子做圆周运动的周期将变小 | |
D. | 仅提高电子枪加速电压,电子做圆周运动的周期将变小 |
分析 根据动能定理表示出在电场中加速后获得的速度,然后根据洛伦兹力提供向心力推导出半径的表达式.
解答 解: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=$\frac{1}{2}$mv02…①
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:eBv0=m$\frac{v_{0}^2}{r}$…②
解得:r=$\frac{mv_{0}}{eB}$=$\frac{1}{B}$$\sqrt{\frac{2mU}{e}}$…③
T=$\frac{2πm}{eB}$…④
可见增大励磁线圈中的电流,电流产生的磁场增强,由③式可得,电子束的轨道半径变小.由④式知周期变小,故A错误,C正确;
提高电子枪加速电压,电子束的轨道半径变大、周期不变,故B正确,D错误;
故选:BC.
点评 本题考查了粒子在磁场中运动在实际生活中的应用,正确分析出仪器的原理是关键,知道带电粒子在电场中加速而在磁场中偏转做圆周运动,明确周期公式和半径公式的推导过程和应用.
练习册系列答案
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19.质量相等的甲、乙、丙三辆小车,在同一水平地面上做匀速直线运动的S-t图象如图所示.由图象可知( )
A. | 甲车所受合力最大 | B. | 甲车的动能最大 | ||
C. | 甲车的重力势能最大 | D. | 通过5米的路程,甲车所用时间最长 |
20.如图所示,在同一竖直面内有多根交于O点的光滑直杆具有不同的倾角,每根直杆上均套有一个小环.使它们同时从O点由静止释放,则此后的某个相同时刻,这些小环所处的位置将处于( )
A. | 某一个圆上 | B. | 某一条抛物线上 | ||
C. | 某一条水平直线上 | D. | 某一条不规则曲线上 |
17.如图,小物块以初速度v0从O点沿斜面向上运动,同时从O点斜向上抛出一个速度大小为2v0的小球,物块和小球在斜面上的 P点相遇.已知物块和小球质量相等(均可视为质点),空气阻力忽略不计.则下列说法正确的是( )
A. | 斜面可能是光滑的 | |
B. | 在P点时,小球的动能等于物块的动能 | |
C. | 小球运动到最高点时离斜面最远 | |
D. | 小球和物块到达P点过程中克服重力做功的平均功率不相等 |
20.一个带电粒子沿垂直于磁场的方向射入某匀强磁场中,粒子的一段径迹如图所示,径迹上的每一小段都可以近似看成圆弧.由于阻力作用,粒子的动能逐渐减小而带电量不变.不计粒子重力,从图中情况可以确定( )
A. | 粒子是带正电的,它是由a点运动到b点 | |
B. | 粒子是带负电的,它是由a点运动到b点 | |
C. | 粒子是带正电的,它所受的洛仑兹力大小不变 | |
D. | 粒子是带负电的,它所受的洛仑兹力大小逐渐变小 |
1.下表是按照密立根的方法进行光电效应实验时得到的某金属的遏止电压Uc和入射光的频率v的几组数据.
由以上数据应用Execl描点连线,可得直线方程Uc=0.3973$\frac{v}{1{0}^{14}}$-1.7024,如图所示.
则这种金属的截止频率约为( )
Uc/V | 0.541 | 0.637 | 0.714 | 0.809 | 0.878 |
v/1014Hz | 5.644 | 5.888 | 6.098 | 6.303 | 6.501 |
则这种金属的截止频率约为( )
A. | 3.5×1014Hz | B. | 4.3×1014Hz | C. | 5.5×1014Hz | D. | 6.0×1014Hz |