【題目】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(chǎng)使電子加速的設(shè)備。它的基本原理如圖所示，上、下為電磁鐵的兩個(gè)磁極，磁極之間有一個(gè)環(huán)形真空室，電子在真空室中做圓周運(yùn)動(dòng)。電磁鐵線圈電流的大小、方向可以變化，產(chǎn)生的感生電場(chǎng)使電子加速。上圖為側(cè)視圖，下圖為真空室的俯視圖，如果從上向下看，電子沿逆時(shí)針?lè)较蜻\(yùn)動(dòng)。已知電子的電荷量為e，電子做圓周運(yùn)動(dòng)的軌道半徑為r，若圖甲中磁場(chǎng)B隨時(shí)間t按B=B0+kt（B0、k均為正常數(shù)）規(guī)律變化，形成渦旋電場(chǎng)的電場(chǎng)線是一系列同心圓，單個(gè)圓上形成的電場(chǎng)場(chǎng)強(qiáng)大小處處相等。將一個(gè)半徑為r的閉合環(huán)形導(dǎo)體置于相同半徑的電場(chǎng)線位置處，閉合環(huán)形導(dǎo)體的電阻為R，導(dǎo)體中的自由電荷就會(huì)在感生電場(chǎng)的作用下做定向運(yùn)動(dòng)，產(chǎn)生感應(yīng)電流，或者說(shuō)導(dǎo)體中產(chǎn)生了感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。求：

(1)a．為使電子加速，感生電場(chǎng)的方向應(yīng)該沿方向“順時(shí)針”還是“逆時(shí)針”；

b．為使電子加速，當(dāng)電磁鐵線圈電流的方向與圖示方向一致時(shí)，電流的大小應(yīng)該“增大”還是“減小”；

(2)環(huán)形導(dǎo)體中感應(yīng)電流I；

(3)電子在圓形軌道中加速一周的過(guò)程中，電子獲得的動(dòng)能Ek多大？

【答案】(1)a.順時(shí)針，b.增大；(2)；(3)

【解析】

(1) a．電子沿逆時(shí)針?lè)较蚣铀伲瑒t電子所受電場(chǎng)力沿逆時(shí)針?lè)较�，所以感生電�?chǎng)的方向沿順時(shí)針?lè)较颍?/span>

b．當(dāng)電磁鐵線圈電流的方向與圖示方向一致時(shí)，若電流增大，根據(jù)楞次定律，可知渦旋電場(chǎng)的方向?yàn)轫槙r(shí)針?lè)较�，電子將沿逆時(shí)針?lè)较蜃黾铀龠\(yùn)動(dòng)；

(2)根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律可得感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為

根據(jù)閉合電路歐姆定律可得

聯(lián)立可得

(3)加速一周感生電場(chǎng)對(duì)電子所做的功

由動(dòng)能定律可得

所以電子獲得的動(dòng)能

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】一束復(fù)色光沿半徑方向射向一半球形玻璃磚，發(fā)生折射而分為a、b兩束單色光，其傳播方向如圖所示。下列說(shuō)法中正確的是（　�。�

A.a、b光在玻璃中的折射率關(guān)系為

B.a、b光在玻璃中的傳播速度關(guān)系為

C.增大復(fù)色光的入射角，b光先發(fā)生全反射

D.用同一單縫裝置進(jìn)行衍射實(shí)驗(yàn)，a光中央亮紋間距比b光的寬

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，兩根相距為l的平行直導(dǎo)軌ab、cd，b、d間連有一固定電阻R，導(dǎo)軌電阻可忽略不計(jì)．MN為放在ab和cd上的一導(dǎo)體桿，與ab垂直，其電阻也為R.整個(gè)裝置處于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為B，磁場(chǎng)方向垂直于導(dǎo)軌所在平面(指向圖中紙面內(nèi))．現(xiàn)對(duì)MN施力使它沿導(dǎo)軌方向以速度v(如圖)做勻速運(yùn)動(dòng)．令U表示MN兩端電壓的大小，則(　　)

A. U＝ Blv，流過(guò)固定電阻R的感應(yīng)電流由b到d

B. U＝ Blv，流過(guò)固定電阻R的感應(yīng)電流由d到b

C. U＝Blv，流過(guò)固定電阻R的感應(yīng)電流由b到d

D. U＝Blv，流過(guò)固定電阻R的感應(yīng)電流由d到b

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】利用“油膜法估測(cè)分子直徑”實(shí)驗(yàn)體現(xiàn)了構(gòu)建分子模型的物理思想，也體現(xiàn)了通過(guò)對(duì)宏觀量的測(cè)量來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)微觀量的間接測(cè)量方法．

（1）某同學(xué)的操作步驟如下：

A．取一定量的無(wú)水酒精和油酸，制成一定濃度的油酸酒精溶液；

B．在量筒中滴入一滴該溶液，測(cè)出它的體積；

C．在淺盤內(nèi)盛一定量的水，再滴入一滴油酸酒精溶液，待其散開(kāi)穩(wěn)定；

D．在淺盤上覆蓋帶方格的透明玻璃板，描出油膜形狀，算出油膜的面積．

該同學(xué)上述實(shí)驗(yàn)步驟中有問(wèn)題的是________（填字母代號(hào)）．

（2）若該同學(xué)計(jì)算出滴在水面上油酸酒精溶液中油酸的體積為V，測(cè)得單分子油膜的面積為S，則油酸分子的直徑D=________．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖，abc是豎直面內(nèi)的光滑固定軌道，ab水平，長(zhǎng)度為2R：bc是半徑為R的四分之一的圓弧，與ab相切于b點(diǎn)。一質(zhì)量為m的小球。始終受到與重力大小相等的水平外力的作用，自a點(diǎn)處從靜止開(kāi)始向右運(yùn)動(dòng)，重力加速度大小為g。小球從a點(diǎn)開(kāi)始運(yùn)動(dòng)到其他軌跡最高點(diǎn)，機(jī)械能的增量為（ ）

A. 2mgR

B. 4mgR

C. 5mgR

D. 6mgR

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，豎直放置的兩根足夠長(zhǎng)的光滑金屬導(dǎo)軌相距為L，導(dǎo)軌的兩端分別與電源（串有一滑動(dòng)變阻器R）、定值電阻、電容器（原來(lái)不帶電）和開(kāi)關(guān)K相連。整個(gè)空間充滿了垂直于導(dǎo)軌平面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，其磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為B。一質(zhì)量為m，電阻不計(jì)的金屬棒ab橫跨在導(dǎo)軌上。已知電源電動(dòng)勢(shì)為E，內(nèi)阻為r，電容器的電容為C，定值電阻的阻值為R0，不計(jì)導(dǎo)軌的電阻。

（1）當(dāng)K接1時(shí)，金屬棒ab在磁場(chǎng)中恰好保持靜止，則滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值R多大？

（2）當(dāng)K接2后，金屬棒ab從靜止開(kāi)始下落，下落距離s時(shí)達(dá)到穩(wěn)定速度，則此穩(wěn)定速度的大小為多大？下落s的過(guò)程中所需的時(shí)間為多少？

（3）若在將ab棒由靜止釋放的同時(shí)，將電鍵K接到3。試通過(guò)推導(dǎo)說(shuō)明ab棒此后的運(yùn)動(dòng)性質(zhì)如何？求ab再下落距離s時(shí)，電容器儲(chǔ)存的電能是多少？（設(shè)電容器不漏電，此時(shí)電容器還沒(méi)有被擊穿）

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】某質(zhì)點(diǎn)作直線運(yùn)動(dòng)的v﹣t圖象如圖所示，根據(jù)圖象判斷下列正確的是（ ）

A. 0～1s內(nèi)的加速度大小是1～3s內(nèi)的加速度大小的2倍

B. 0～1s與4～5s內(nèi)，質(zhì)點(diǎn)的加速度方向相反

C. 0.5s與2s時(shí)刻，質(zhì)點(diǎn)的速度方向相反

D. 質(zhì)點(diǎn)在0～5s內(nèi)的平均速度是0.8m/s

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖，一帶正電的點(diǎn)電荷固定于O點(diǎn)，兩虛線圓均以O為圓心，兩實(shí)線分別為帶電粒子M和N先后在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的軌跡，a、b、c、d、e為軌跡和虛線圓的交點(diǎn)。不計(jì)重力。下列說(shuō)法說(shuō)法正確的是

A. M帶負(fù)電荷，N帶正電荷

B. M在b點(diǎn)的動(dòng)能小于它在a點(diǎn)的動(dòng)能

C. N在d點(diǎn)的電勢(shì)能等于它在e點(diǎn)的電勢(shì)能

D. N在從c點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到d點(diǎn)的過(guò)程中克服電場(chǎng)力做功

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】M、N是某電場(chǎng)中一條電場(chǎng)線上的兩點(diǎn)，從M點(diǎn)由靜止釋放一質(zhì)子，質(zhì)子僅在電場(chǎng)力的作用下沿電場(chǎng)線由M點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn)，其電勢(shì)能隨位移變化的關(guān)系如圖所示，則下列說(shuō)法正確的是

A. M點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大于N點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)

B. M、N之間的電場(chǎng)線可能是一條曲線

C. 質(zhì)子在M點(diǎn)的加速度小于在N點(diǎn)的加速度

D. 電場(chǎng)線方向由N點(diǎn)指向M點(diǎn)

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