题目内容
16.如图为洛仑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.电子速度大小可通过电子枪的加速电压来控制,磁场强弱可通过励磁线圈的电流来调节.下列说法正确的是( )A. | 仅增大励磁线圈的电流,电子束径迹的半径变大 | |
B. | 仅增大励磁线圈的电流,电子做圆周运动的周期将变大 | |
C. | 仅提高电子枪的加速电压,电子做圆周运动的周期将变大 | |
D. | 仅提高电子枪的加速电压,电子束径迹的半径变大 |
分析 洛仑兹力显示仪是用来显示电子在匀强磁场的运动轨迹的,但磁场只对运动电荷产生力的作用,所以电子枪的加速电压越大,电子获得的速度越大,由于洛仑兹力总是与速度方向垂直,所以洛仑兹力不改变速度大小只改变速度方向,则电子在匀强磁场做匀速圆周运动.由牛顿第二定律和运动学公式写出半径和周期表达式,就能判断各选项的正确与否.
解答 解:电子的速度是电子枪加速获得:则有$Uq=\frac{1}{2}m{v}^{2}$,电子做匀速圆周运动靠的是洛仑兹力$qvB=m\frac{{v}^{2}}{r}$,联立两式可得:$r=\frac{1}{B}\sqrt{\frac{2Um}{q}}$,$T=\frac{2πr}{v}=\frac{2πm}{Bq}$.
A、仅增加励磁线圈的电流,则磁感应强度B增大,由半径公式可知,半径将减小,所以选项A错误.
B、仅增加励磁线圈的电流,则磁感应强度B增大,由周期公式可知,周期将减小,所以选项B错误.
C、仅提高电子枪的加速电压,虽然半径增大,但周期与半径、速度无关,所以选项C错误.
D、仅提高电子枪的加速电压,由半径公式可以得到半径增大,所以选项D正确.
故选:D
点评 本题是考察洛仑兹力演示仪的大原理,洛仑兹力是磁场对运动电荷产生的力,所以先要用电子枪电子加速使其获得速度.要注意的励磁线圈是产生匀强磁场的,且磁感应强度的大小与励磁线圈的电流大小成正比,写出半径和周期表达式就能判断各选项的正误.
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A. | 若P1和P2的体积相同,则通过P1的电流大于通过P2的电流 | |
B. | 若P1和P2的体积相同,则P1的电功率等于P2的电功率 | |
C. | 若P1和P2的厚度相同,则P1两端的电压等于P2两端的电压 | |
D. | 若P1和P2的厚度相同,则P1两端的电压大于P2两端的电压 |
1.同时作用在某物体上的两个方向相反的两个力,大小分别为6N和9N,其中9N的力在逐步减小到零的过程中,两个力的合力的大小( )
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A. | 方向不同,离A越远库仑力越小 | B. | 方向相同,离A越远库仑力越小 | ||
C. | 方向相同,离A越远库仑力越大 | D. | 方向不同,离A越远库仑力越大 |
6.如图所示,是由电荷量分别为+6q和-q的两个点电荷组成的一个电荷系统,其中A、B是两点电荷所在位置,N、P、Q是AB连线上的三点,N点的电场强度为零.若规定无限远处的电势为零,则下列说法正确的是( )
A. | 图中左侧A点为+6q的点电荷 | B. | P点场强大于Q点场强 | ||
C. | P点电势高于Q点电势 | D. | N点的电势大于零 |