現(xiàn)代科學(xué)研究中常用到高速電子,電子感應(yīng)加速器就是利用感生電場加速電子的設(shè)備.如圖將一個光滑的環(huán)形真空室垂直放置于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中,B隨時間均勻變化,B=kt(k為大于零的常數(shù)),在t=0時真空室內(nèi)有一電子從A點由靜止釋放,設(shè)電子的電量為e、質(zhì)量為m,其運動的半徑為R且不變.則下列說法正確的是( )

A.電子做圓周運動的周期不變
B.電子運動的加速度大小
C.電子運動的加速度不斷增大
D.電子在軌道內(nèi)順時針運動
【答案】分析:電子在勻強(qiáng)磁場中圓周運動的周期公式T=,可見,周期T與磁感應(yīng)強(qiáng)度B成反比.電子的向心加速度公式a=.根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律求感生電場的強(qiáng)度,由牛頓第二定律求出切向加速度,即可得到電子的加速度,并分析加速度的變化情況.由左手定則判斷電子的運動方向.
解答:解:
A、電子在勻強(qiáng)磁場中圓周運動的周期T=,B隨時間均勻增大,則周期逐漸減。蔄錯誤.
B、電子運動的法向加速度大小為an=.根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律得:感生電動勢大小為 E==kπR2,感生電場強(qiáng)度大小為E===,電子切向加速度大小為 a==,則由加速度合成得知,電子的加速度大于.故B錯誤.
C、由題,B隨時間均勻增大,
D、電子所受的洛倫茲力方向指向圓心,根據(jù)左手定則判斷可知,電子沿逆時針方向運動.故D錯誤.
故選C
點評:本題要注意電子在切向和法向都有加速度,根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律和電場知識求解感生電場強(qiáng)度是難點.
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

現(xiàn)代科學(xué)研究中常用到高速電子,電子感應(yīng)加速器就是利用變化的磁場產(chǎn)生電場使電子加速的設(shè)備,它的基本原理如圖所示.在上、下兩個電磁鐵形成的異名磁極之間有一個環(huán)形真空室,電子在真空室中做圓周運動.上邊為側(cè)視圖,下邊為真空室的俯視圖.如果從上向下看,電子沿逆時針方向運動,則以下方法能夠使電子加速的是( 。

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

(2011?遼寧二模)現(xiàn)代科學(xué)研究中常用到高速電子,電子感應(yīng)加速器就是利用感生電場加速電子的設(shè)備.如圖將一個光滑的環(huán)形真空室垂直放置于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中,B隨時間均勻變化,B=kt(k為大于零的常數(shù)),在t=0時真空室內(nèi)有一電子從A點由靜止釋放,設(shè)電子的電量為e、質(zhì)量為m,其運動的半徑為R且不變.則下列說法正確的是( 。

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

現(xiàn)代科學(xué)研究中常用到高速電子,電子感應(yīng)加速器就是利用感生電場加速電子的設(shè)備.電子感應(yīng)加速器主要有上、下電磁鐵磁極和環(huán)形真空室組成.當(dāng)電磁鐵繞組通以變化的電流時,產(chǎn)生變化的磁場,穿過真空盒所包圍的區(qū)域內(nèi)的磁通量也隨時間變化,這時真空盒空間內(nèi)就產(chǎn)生感應(yīng)渦旋電場,電子將在渦旋電場作用下得到加速.如圖所示(上圖為側(cè)視圖、下圖為真空室的俯視圖),若電子被“約束”在半徑為R的圓周上運動,當(dāng)電磁鐵繞組通有圖中所示的電流時( 。

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【2012•河北省五校聯(lián)盟模擬】現(xiàn)代科學(xué)研究中常用到高速電子,電子感應(yīng)加速器就是利用感生電場加速電子的設(shè)備。電子感應(yīng)加速器主要有上、下電磁鐵磁極和環(huán)形真空室組成。當(dāng)電磁鐵繞組通以變化的電流時,產(chǎn)生變化的磁場,穿過真空盒所包圍的區(qū)域內(nèi)的磁通量也隨時間變化,這時真空盒空間內(nèi)就產(chǎn)生感應(yīng)渦旋電場,電子將在渦旋電場作用下得到加速。如圖所示(上圖為側(cè)視圖、下圖為真空室的俯視圖),若電子被“約束”在半徑為R的圓周上運動,當(dāng)電磁鐵繞組通有圖中所示的電流時(    )

A.電子在軌道上逆時針運動

B.保持電流的方向不變,當(dāng)電流增大時,電子將加速

C.保持電流的方向不變,當(dāng)電流減小時,電子將加速

D.被加速時電子做圓周運動的周期不變

 

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

 (2013銀川一中期末)現(xiàn)代科學(xué)研究中常用到高速電子,電子感應(yīng)加速器就是利用感生電場加速電子的設(shè)備。電子感應(yīng)加速器主要有上、下電磁鐵磁極和環(huán)形真空室組成。當(dāng)電磁鐵繞組通以變化的電流時,產(chǎn)生變化的磁場,穿過真空盒所包圍的區(qū)域內(nèi)的磁通量也隨時間變化,這時真空盒空間內(nèi)就產(chǎn)生感應(yīng)渦旋電場,電子將在渦旋電場作用下得到加速。如圖所示(上圖為側(cè)視圖、下圖為真空室的俯視圖),若電子被“約束”在半徑為R的圓周上運動,當(dāng)電磁鐵繞組通有圖中所示的電流時:

A. 若電子沿逆時針運動,保持電流的方向不變,當(dāng)電流增大時,電子將加速

B. 若電子沿順時針運動,保持電流的方向不變,當(dāng)電流增大時,電子將加速

C. 若電子沿逆時針運動,保持電流的方向不變,當(dāng)電流減小時,電子將加速

D.被加速時電子做圓周運動的周期不變

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊答案