11. 如图所示为洛伦兹力演示仪的结构示意图。由电子枪产生电子束,玻璃泡内充有稀薄的气体,在电子束通过时能够显示电子的径迹。前后两个励磁线圈之间产生匀强磁场,磁场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U和励磁线圈的电流I来调节。适当调节U和I,玻璃泡中就会出现电子束的圆形径迹。下列调节方式中,一定能让圆形径迹半径增大的是( )
19. 在粒子加速领域中 ,有开创贡献的物理学家谢家麟获得2011年度国家最高科学技术奖,该奖项被誉为是“中国的诺贝尔奖”。谢家麟在上世纪80年代参加了北京正负电子环型对撞机的研究。环型对撞机是研究高能粒子的重要装置,比荷相等的正、负离子由静止都经过电压为U的直线加速器加速后,沿圆环切线方向同时注入对撞机的高度空环状空腔内,空腔内存在着与圆环平面垂直的匀强磁场,磁感应强度大小为B。正、负离子在环状空腔内只受洛伦兹力作用而沿相反方向做半径相等的匀速圆周运动,然后在碰撞区迎面相撞,不考虑相对论效应,下列说法正确的是( )
19.如图表示洛伦兹力演示仪,用于观察运动电子在磁场中的运动,在实验过程中下列选项错误的是( )
带电粒子在电场中的加速时根据动能定理,带电粒子在电场中的做匀速圆周运动时根据洛伦兹力提供向心力,以上两式联立解得得出圆周运动的半径公式,A同时增大U和I ,电压和磁感应强度都增大,所以半径不一定增大,所以A错误;
B同时减小U和I ,电压和磁感应强度都减小,所以半径不一定增大;所以B错误;
C增大U,减小I ,电压增大和磁感应强度都减小, 半径一定增大,所以C正确,
D减小U,增大I,电压减小和磁感应强度增大, 半径一定减小,所以D错误。
本题主要考查了带电粒子在电场中的加速和带电粒子在磁场的匀速圆周运动。
(1)圆周运动的半径公式计算量较大容易出错
(2)不知道励磁线圈的电流I决定磁场的大小。