洛伦兹力演示仪是由励磁线圈（也叫亥姆霍兹线圈）、洛伦兹力管和电源控制部分组成的。励磁线圈是...

洛伦兹力演示仪是由励磁线圈（也叫亥姆霍兹线圈）、洛伦兹力管和电源控制部分组成的．励磁线圈是一对彼此平行的共轴串联的圆形线圈，它能够在两线圈之间产生匀强磁场．洛伦兹力管的圆球形玻璃泡内有电子枪，能够连续发射出电子，玻璃泡内充有稀薄的气体，电子束通过泡内气体时能够显示出电子运动的径迹，其结构如图所示．若电子枪垂直磁场方向发射电子，给励磁线圈通电后，能看到电子束的径迹呈圆形．若只增大电子枪的加速电压或励磁线圈中的电流，下列说法正确的是（　　 ）

A. 只增大电子枪的加速电压，电子束的轨道半径变大，电子运动一周的时间（周期）不变

B. 只增大电子枪的加速电压，电子束的轨道半径不变，电子运动一周的时间（周期）变短

C. 只增大励磁线圈中的电流，电子束的轨道半径变小，电子运动一周的时间（周期）不变

D. 只增大励磁线圈中的电流，电子束的轨道半径不变，电子运动一周的时间（周期）变长

高三物理选择题中等难度题查看答案及解析

洛伦兹力演示仪是由励磁线圈（也叫亥姆霍兹线圈）、洛伦兹力管和电源控制部分组成的。

励磁线圈是一对彼此平行的共轴串联的圆形线圈，它能够在两线圈之间产生匀强磁场。洛伦兹力管的圆球形玻璃泡内有电子枪，能够连续发射出电子，电子在玻璃泡内运动时，可以显示出电子运动的径迹。其结构如图所示。给励磁线圈通电，电子枪垂直磁场方向向左发射电子，恰好形成如“结构示意图”所示的圆形径迹，则下列说法正确的是

A．励磁线圈中的电流方向是逆时针方向

B．若只增大加速电压，可以使电子流的圆形径迹的半径减小

C．若只增大线圈中的电流，可以使电子流的圆形径迹的半径减小

D．若已知加速电压U，及两线圈间的磁感应强度B，则可通过测量圆形径迹的直径来估算电子的电荷量

高三物理多选题困难题查看答案及解析

（18分）洛伦兹力演示仪是由励磁线圈（也叫亥姆霍兹线圈）、洛伦兹力管和电源控制部分组成的。励磁线圈是一对彼此平行的共轴串联的圆形线圈，它能够在两线圈之间产生匀强磁场。洛伦兹力管的圆球形玻璃泡内有电子枪，能够连续发射出电子，电子在玻璃泡内运动时，可以显示出电子运动的径迹。其结构如图所示。

（1）给励磁线圈通电，电子枪垂直磁场方向向左发射电子，恰好形成如“结构示意图”所示的圆形径迹，则励磁线圈中的电流方向是顺时针方向还是逆时针方向？

（2）两个励磁线圈中每一线圈为N = 140匝，半径为R = 140 mm，两线圈内的电流方向一致，大小相同为I = 1.00A，线圈之间距离正好等于圆形线圈的半径，在玻璃泡的区域内产生的磁场为匀强磁场，其磁感应强度（特斯拉）。灯丝发出的电子经过加速电压为U=125V的电场加速后，垂直磁场方向进入匀强磁场区域，通过标尺测得圆形径迹的直径为D = 80.0mm，请估算电子的比荷。（答案保留2位有效数字）

（3）为了使电子流的圆形径迹的半径增大，可以采取哪些办法？

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如图所示，洛伦兹力演示仪由励磁线圈、玻璃泡、电子枪等部分组成。励磁线圈是一对彼此平行的共轴的圆形线圈，它能够在两线圈之间产生匀强磁场。玻璃泡内充有稀薄的气体，电子枪在加速电压下发射电子，电子束通过泡内气体时能够显示出电子运动的径迹。若电子枪垂直磁场方向发射电子，给励磁线圈通电后，能看到电子束的径迹呈圆形。若只增大电子枪的加速电压或励磁线圈中的电流，下列说法正确的是

A．增大电子枪的加速电压，电子束的轨道半径不变

B．增大电子枪的加速电压，电子束的轨道半径变小

C．增大励磁线圈中的电流，电子束的轨道半径不变

D．增大励磁线圈中的电流，电子束的轨道半径变小

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如图所示，洛伦兹力演示仪由励磁线圈、玻璃泡、电子枪等部分组成。励磁线圈是一对彼此平行的共轴的圆形线圈，它能够在两线圈之间产生匀强磁场。玻璃泡内充有稀薄的气体，电子枪在加速电压下发射电子，电子束通过泡内气体时能够显示出电子运动的径迹。若电子枪垂直磁场方向发射电子，给励磁线圈通电后，能看到电子束的径迹呈圆形。若只增大电子枪的加速电压或励磁线圈中的电流，下列说法正确的是

A．增大电子枪的加速电压，电子束的轨道半径不变

B．增大电子枪的加速电压，电子束的轨道半径变小

C．增大励磁线圈中的电流，电子束的轨道半径不变

D．增大励磁线圈中的电流，电子束的轨道半径变小

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洛伦兹力演示仪可以演示电子在匀强磁场中的运动径迹。图甲为洛伦兹力演示仪实物图，图乙为结构示意图。演示仪中有一对彼此平行的共轴串联的圆形线圈（励磁线圈），当通过励磁线圈的电流为 I 时，线圈之间产生沿线圈轴向、磁感应强度 B=kI （k=1×10-3T/A）的匀强磁场；半径 R=80mm 的圆球形玻璃泡内有电子枪，可通过加速电压 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 40mm 处的 S 点沿水平向左射出。当励磁线圈的电流 I =1A，加速电压 U=160V 时，测得沿顺时针方向运动的电子流径迹直径 D=80mm。试问：

（1）励磁线圈的电流方向如何？为了使电子流径迹的半径增大，可采取哪些措施？

（2）由题中数据可求得电子的比荷 e/m 为多大？

（3）当励磁线圈的电流 I =0．7A 时，为使电子流形成完整的圆周运动，求加速电压的范围。

（4）若电子枪的加速电压可以在 0 到 250V 的范围内连续调节，且励磁线圈的电流从 0．5A 到 2A 的范围内连续调节。求玻璃泡上被电子击中范围的长度。

高三物理计算题简单题查看答案及解析

图示为洛伦兹力演示仪的结构，彼此平行且共轴的一对励磁圆形线圈能够在两线圈间产生匀强磁场；电子枪发射出的电子经加速电压U作用后通过玻璃泡内稀薄气体时能够显示出电子运动的径迹。现让电子枪垂直磁场方向发射电子(初速度较小，可以不计)，励磁线圈通入电流Ⅰ后，可以看到圆形的电子的径迹，则下列说法正确的是

A. 若保持U不变，增大I，则圆形径迹的半径变大

B. 若保持U不变，增大1，则圆形径迹的半径变小

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

高三物理多选题简单题查看答案及解析

图甲是洛伦兹力演示仪。图乙是演示仪结构图，玻璃泡内充有稀薄的气体，由电子枪发射电子束，在电子束通过时能够显示电子的径迹。图丙是励磁线圈的原理图，两线圈之间产生近似匀强磁场，线圈中电流越大磁场越强，磁场的方向与两个线圈中心的连线平行。电子速度的大小和磁感应强度可以分别通过电子枪的加速电压和励磁线圈的电流来调节。若电子枪垂直磁场方向发射电子，给励磁线圈通电后，能看到电子束的径迹呈圆形。关于电子束的轨道半径，下列说法正确的是　

A. 只增大电子枪的加速电压，轨道半径不变

B. 只增大电子枪的加速电压，轨道半径变小

C. 只增大励磁线圈中的电流，轨道半径不变

D. 只增大励磁线圈中的电流，轨道半径变小

高三物理单选题简单题查看答案及解析

图甲为洛伦兹力演示仪的实物照片，图乙为其工作原理图。励磁线圈为两个圆形线圈，线圈通上励磁电流I（可由电流表示数读出）后，在两线圈间可得到垂直线圈平面的匀强磁场，其磁感应强度的大小和I成正比，比例系数用k表示，I的大小可通过“励磁电流调节旋钮”调节；电子从被加热的灯丝逸出（初速不计），经加速电压U（可由电压表示数读出）加速形成高速电子束，U的大小可通过“加速电压调节旋钮”调节。玻璃泡内充有稀薄气体，在电子束通过时能够显示电子的径迹。请讨论以下问题：

(1)调整灯丝位置使电子束垂直进入磁场，电子的径迹为圆周。若垂直线圈平面向里看电子的绕行方向为顺时针，那么匀强磁场的方向是怎样的？

(2)用游标瞄准圆形电子束的圆心，读取并记录电子束轨道的直径D、励磁电流I、加速电压U。请用题目中的各量写出计算电子比荷的计算式。

(3)某次实验看到了图丙①所示的电子径迹，经过调节“励磁电流调节旋钮”又看到了图丙②所示的电子径迹，游标测量显示二者直径之比为2：1；只调节“加速电压调节旋钮”也能达到同样的效果。

a．通过计算分别说明两种调节方法是如何操作的；

b．求通过调节“励磁电流调节旋钮”改变径迹的情况中，电子沿①、②轨道运动一周所用时间之比。

高三物理解答题中等难度题查看答案及解析

图甲为洛伦兹力演示仪的实物照片，图乙为其工作原理图。励磁线圈为两个圆形 线圈，线圈通上励磁电流可由电流表示数读出后，在两线圈间可得到垂直线圈平面的匀强磁场，其磁感应强度的大小和I成正比，比例系数用k表示，I的大小可通过“励磁电流调节旋钮”调节；电子从被加热的灯丝逸出初速不计，经加速电压可由电压表示 数读出加速形成高速电子束，U的大小可通过“加速电压调节旋钮”调节。玻璃泡内充 有稀薄气体，在电子束通过时能够显示电子的径迹。请讨论以下问题：

调整灯丝位置使电子束垂直进入磁场，电子的径迹为圆周。若垂直线圈平面向里看电子的绕行方向为顺时针，那么匀强磁场的方向是怎样的？

用游标瞄准圆形电子束的圆心，读取并记录电子束轨道的直径D、励磁电流I、加速电压请用题目中的各量写出计算电子比荷的计算式。

某次实验看到了图丙所示的电子径迹，经过调节“励磁电流调节旋钮”又看到了图 丙所示的电子径迹，游标测量显示二者直径之比为2：1；只调节“加速电压调节旋钮”也能达到同样的效果。

通过计算分别说明两种调节方法是如何操作的；

求通过调节“励磁电流调节旋钮”改变径迹的情况中，电子沿、轨道运动一周所用时间之比。

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