Question

【題目】如圖所示，洛倫茲力演示儀由勵磁線圈、玻璃泡、電子槍等組成。勵磁線圈是一對彼此平行的共軸圓形線圈，通電時，在兩線圈之間產生勻強磁場。玻璃泡內充有稀薄氣體，電子槍在加速電壓下發射電子，電子束通過泡內氣體時能夠顯示出電子運動的徑跡。當電子槍垂直于磁場方向發射電子時，調節加速電壓或勵磁線圈中的電流，可看到電子束的徑跡呈圓形。

設電子的電荷量為e，質量為m，電子槍的加速電壓為U，兩線圈之間的磁感應強度大小為B。忽略電子所受重力及電子間的相互作用。

(1)求電子從電子槍射出時的速度v的大小；

(2)求電子在磁場中運動的軌道半徑r的大小；

(3)如果想要改變電子在磁場中運動的軌道半徑為r的大小可以采取哪些措施？請寫出1個方案。

Answer 1

【答案】（1）（2）（3）可以改變電子槍的加速電壓為U或改變兩線圈之間的磁感應強度B的大小

【解析】（1）根據動能定理

所以：

（2）帶電粒子在磁場中做勻速圓周運動，根據牛頓第二定律

所以：

（3）想要改變電子在磁場中運動的軌道半徑為r的大小，可以改變電子槍的加速電壓為U或改變兩線圈之間的磁感應強度B的大小。