Question

【题目】如图所示为洛伦兹力演示仪的结构示意图。演示仪中有一对彼此平行且共轴的励磁圆形线圈，通入电流I后，能够在两线圈间产生匀强磁场；玻璃泡内有电子枪，通过加速电压U对初速度为零的电子加速并连续发射。电子刚好从球心O点正下方的S点沿水平向左射出，电子通过玻璃泡内稀薄气体时能够显示出电子运动的径迹。则下列说法正确的是（　　）

A.若要正常观察电子径迹，励磁线圈的电流方向应为逆时针（垂直纸面向里看）

B.若保持U不变，增大I，则圆形径迹的半径变大

C.若同时减小I和U，则电子运动的周期减小

D.若保持I不变，减小U，则电子运动的周期将不变

Answer 1

【答案】D

【解析】

A．若要正常观察电子径迹，则电子需要受到向上的洛伦兹力，根据左手定则可知，玻璃泡内的磁场应向里，根据右手螺旋定则可知，励磁线圈的电流方向应为顺时针，故A错误；
B．电子在磁场中，向心力由洛伦兹力提供，则

可得

而电子进入磁场的动能由电场力做功得到，即

即U不变，则v不变。由于m、q不变，而当I增大时，B增大，故半径减小，故B错误；
C．因为

所以电子运动的周期与U无关，当减小电流I时，则线圈产生的磁场B也减小，电子运动的周期T增大，故C错误；
D．由C中分析可知，I不变，U减小，T不变，故D正确。
故选D。