現(xiàn)代科學(xué)研究中常要用到高速電子,電子感應(yīng)加速器就是用來獲得高速電子的裝置,它是利用電磁感應(yīng)原理由變化的磁場產(chǎn)生感生電場來加速電子的,其基本原理如圖1所示,上、下為電磁鐵的兩個磁極,磁極之間有一個環(huán)形真空室,電子在真空室中做圓周運動.電磁鐵線圈中通入周期為T的正弦式電流(圖中已標出了正方向).圖2為俯視圖,在半徑為R的圓形區(qū)域內(nèi)勻強磁場B1=B10sin2πt/T,在半徑為R到R的圓環(huán)內(nèi)(R-R<R)勻強磁場B2=B20sin2πt/T,B產(chǎn)生的感生電場使電子加速,B作用于電子的洛侖茲力提供電子做圓周運動的向心力,電子的軌道半徑為R,繞行方向為逆時針.已知電子的質(zhì)量為m、電荷量為e,取R1=R=R=r.

(1)試論證在0~T時間內(nèi),只有0~T/4時間段才能使電子在感生電場作用下加速并由B作用于電子的洛侖茲力使電子回旋.

(2)求電子軌道處的感生電場的最大值.

(3)設(shè)t=0時電子注入,初速度可忽略.求t(0<t<T/4)時刻電子的速度

答案:
解析:

(1)略;(2);(3)


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相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

精英家教網(wǎng)現(xiàn)代科學(xué)研究中常要用到高速電子,電子感應(yīng)加速器就是利用感生電場使電子加速的設(shè)備.它的基本原理如圖甲所示,上、下為兩個電磁鐵,磁極之間有一個環(huán)形真空室,電子在真空中做圓周運動.電磁鐵線圈電流的大小、方向可以變化,產(chǎn)生的感生電場使電子加速.圖乙為真空室的俯視圖.則下列說法正確的是( 。
A、如要使電子在真空室內(nèi)沿如乙圖所示逆時針方向加速,則電磁鐵中應(yīng)通以方向如圖甲所示,大小增強的電流B、若要使電子在真空室內(nèi)沿如乙圖所示逆時針方向加速,則電磁鐵中應(yīng)通以方向如圖甲所示方向相反,大小增強的電流C、在電子感應(yīng)加速器中,電子只能沿逆時針方向加速D、該加速裝置同樣可以用來加速質(zhì)子、α粒子等質(zhì)量較大的帶電粒子

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科目:高中物理 來源: 題型:

精英家教網(wǎng)現(xiàn)代科學(xué)研究中常要用到高速電子,電子感應(yīng)加速器就是利用感生電場使電子加速的設(shè)備.它的基本原理如圖甲所示,上、下為兩個電磁鐵,磁極之間有一個環(huán)形真空室,電子在真空中做圓周運動.電磁鐵線圈電流的大小、方向可以變化,產(chǎn)生的感生電場使電子加速.圖乙為真空室的俯視圖.則下列說法正確的是(  )
A、如要使電子在真空室內(nèi)沿如乙圖所示逆時針方向加速,則電磁鐵中應(yīng)通以方向如圖甲所示,大小增強的電流B、若要使電子在真空室內(nèi)沿如乙圖所示逆時針方向加速,則電磁鐵中應(yīng)通以方向如圖甲所示方向相反,大小增強的電流C、在電子感應(yīng)加速器中,電子只能沿逆時針方向加速D、該加速裝置不可以用來加速質(zhì)子、α粒子等質(zhì)量較大的帶電粒子

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科目:高中物理 來源: 題型:單選題

現(xiàn)代科學(xué)研究中常要用到高速電子,電子感應(yīng)加速器就是利用感生電場使電子加速的設(shè)備。它的基本原理如圖甲所示,上、下為兩個電磁鐵,磁極之間有一個環(huán)形真空室,電子在真空中做圓周運動。電磁鐵線圈電流的大小、方向可以變化,產(chǎn)生的感生電場使電子加速。圖乙為真空室的俯視圖。則下列說法正確的是


  1. A.
    如要使電子在真空室內(nèi)沿如乙圖所示逆時針方向加速,則電
    磁鐵中應(yīng)通以方向如圖甲所示,大小增強的電流
  2. B.
    若要使電子在真空室內(nèi)沿如乙圖所示逆時針方向加速,則電磁鐵中
    應(yīng)通以方向如圖甲所示方向相反,大小增強的電流
  3. C.
    在電子感應(yīng)加速器中,電子只能沿逆時針方向加速
  4. D.
    該加速裝置同樣可以用來加速質(zhì)子、α粒子等質(zhì)量較大的帶電粒子

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科目:高中物理 來源:2013屆浙江省杭州七校高二下學(xué)期期中聯(lián)考物理試卷(解析版) 題型:選擇題

現(xiàn)代科學(xué)研究中常要用到高速電子,電子感應(yīng)加速器就是利用感生電場使電子加速的設(shè)備。它的基本原理如圖1甲所示,上、下為兩個電磁鐵,磁極之間有一個環(huán)形真空室,電子在真空中做圓周運動。電磁鐵線圈電流的大小、方向可以變化,產(chǎn)生的感生電場使電子加速。圖乙為真空室的俯視圖。則下列說法正確的是(    )

A.如要使電子在真空室內(nèi)沿如乙圖所示逆時針方向加速,則電

   磁鐵中應(yīng)通以方向如圖甲所示,大小增強的電流

B.若要使電子在真空室內(nèi)沿如乙圖所示逆時針方向加速,則電磁鐵中

   應(yīng)通以方向如圖甲所示方向相反,大小增強的電流

C.在電子感應(yīng)加速器中,電子只能沿逆時針方向加速

D.該加速裝置同樣可以用來加速質(zhì)子、α粒子等質(zhì)量較大的帶電粒子

 

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科目:高中物理 來源:2010-2011學(xué)年杭州七校聯(lián)考高二第二學(xué)期期中考試物理試卷(解析版) 題型:選擇題

現(xiàn)代科學(xué)研究中常要用到高速電子,電子感應(yīng)加速器就是利用感生電場使電子加速的設(shè)備。它的基本原理如圖1甲所示,上、下為兩個電磁鐵,磁極之間有一個環(huán)形真空室,電子在真空中做圓周運動。電磁鐵線圈電流的大小、方向可以變化,產(chǎn)生的感生電場使電子加速。圖乙為真空室的俯視圖。則下列說法正確的是(    )

A.如要使電子在真空室內(nèi)沿如乙圖所示逆時針方向加速,則電磁鐵中應(yīng)通以方向如圖甲所示,大小增強的電流

B.若要使電子在真空室內(nèi)沿如乙圖所示逆時針方向加速,則電磁鐵中應(yīng)通以方向如圖甲所示方向相反,大小增強的電流

C.在電子感應(yīng)加速器中,電子只能沿逆時針方向加速

D.該加速裝置同樣可以用來加速質(zhì)子、α粒子等質(zhì)量較大的帶電粒子

 

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