題目列表(包括答案和解析)
電子感應(yīng)加速度是利用變化磁場(chǎng)產(chǎn)生的電場(chǎng)來(lái)加速電子的。在圓形磁場(chǎng)的兩極之間有一環(huán)行真空室,用交變電流勵(lì)磁的電磁鐵在兩極間產(chǎn)生交變磁場(chǎng),從而在環(huán)形室內(nèi)產(chǎn)生很強(qiáng)的電場(chǎng),使電子加速,被加速的電子同時(shí)在洛倫茲力的作用下沿圓形軌道運(yùn)動(dòng),設(shè)法把高能電子引入靶室,橫使其進(jìn)一步加速,在一個(gè)半徑為r的電子感應(yīng)加速器中,電子在被加速的t秒內(nèi)獲得的能量為E,這期間電子軌道內(nèi)的高頻交變磁場(chǎng)是線性變化的,磁通量從零增加到,則下列說(shuō)法正確的是( 。
A.環(huán)形室內(nèi)的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為
B.電子在被加速的t秒內(nèi)獲得能量為E而底子要繞行周
C.電子在被加速的t秒內(nèi)獲得能量為E的過(guò)程中,電場(chǎng)力做功為E
D.電子在被加速的t秒內(nèi)獲得能量為E的過(guò)程中,電場(chǎng)力做功為
電子感應(yīng)加速度是利用變化磁場(chǎng)產(chǎn)生的電場(chǎng)來(lái)加速電子的。在圓形磁場(chǎng)的兩極之間有一環(huán)行真空室,用交變電流勵(lì)磁的電磁鐵在兩極間產(chǎn)生交變磁場(chǎng),從而在環(huán)形室內(nèi)產(chǎn)生很強(qiáng)的電場(chǎng),使電子加速,被加速的電子同時(shí)在洛倫茲力的作用下沿圓形軌道運(yùn)動(dòng),設(shè)法把高能電子引入靶室,橫使其進(jìn)一步加速,在一個(gè)半徑為r的電子感應(yīng)加速器中,電子在被加速的t秒內(nèi)獲得的能量為E,這期間電子軌道內(nèi)的高頻交變磁場(chǎng)是線性變化的,磁通量從零增加到,則下列說(shuō)法正確的是( 。
A.環(huán)形室內(nèi)的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為
B.電子在被加速的t秒內(nèi)獲得能量為E而底子要繞行周
C.電子在被加速的t秒內(nèi)獲得能量為E的過(guò)程中,電場(chǎng)力做功為E
D.電子在被加速的t秒內(nèi)獲得能量為E的過(guò)程中,電場(chǎng)力做功為
電子激光器是利用高速電子束射入方向交替變化的磁場(chǎng),使電子在磁場(chǎng)中擺動(dòng)著前進(jìn)而產(chǎn)生激光的一種裝置。在磁場(chǎng)中建立與磁場(chǎng)方向垂直的平面坐標(biāo)系xoy,如圖甲所示。方向交替變化的磁場(chǎng)隨x坐標(biāo)變化的圖線如圖乙所示,每個(gè)磁場(chǎng)區(qū)域的寬度均為L(zhǎng)= 0.30m,磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B 0 = 3.75×10-4 T,規(guī)定磁場(chǎng)方向垂直紙面向里為正方向,F(xiàn)將初速度為零的電子經(jīng)電壓U = 4.5×103 V的電場(chǎng)加速后,從坐標(biāo)原點(diǎn)沿y軸正方向射入磁場(chǎng)。電子電荷量e為1.6×10-19C,電子質(zhì)量m取9.0×10-31Kg,不計(jì)電子的重力,不考慮電子因高速運(yùn)動(dòng)而產(chǎn)生的影響。求:
(l)電子從坐標(biāo)原點(diǎn)進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)速度的大小v
(2)請(qǐng)?jiān)诖痤}卡中圖甲的位置畫(huà)出x=0至x=4L區(qū)域內(nèi)電子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的軌跡,并計(jì)算電子通過(guò)圖中各磁場(chǎng)區(qū)域邊界時(shí)位置的縱坐標(biāo),請(qǐng)?jiān)趫D中標(biāo)出來(lái)
(3)從x=0至x=NL(N為整數(shù))區(qū)域內(nèi)電子運(yùn)動(dòng)的平均速度的大小
電子激光器是利用高速電子束射入方向交替變化的磁場(chǎng),使電子在磁場(chǎng)中擺動(dòng)著前進(jìn)而產(chǎn)生激光的一種裝置。在磁場(chǎng)中建立與磁場(chǎng)方向垂直的平面坐標(biāo)系xoy,如圖甲所示。方向交替變化的磁場(chǎng)隨x坐標(biāo)變化的圖線如圖乙所示,每個(gè)磁場(chǎng)區(qū)域的寬度均為L(zhǎng)= 0.30m,磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B 0 = 3.75×10-4 T,規(guī)定磁場(chǎng)方向垂直紙面向里為正方向,F(xiàn)將初速度為零的電子經(jīng)電壓U = 4.5×103 V的電場(chǎng)加速后,從坐標(biāo)原點(diǎn)沿y軸正方向射入磁場(chǎng)。電子電荷量e為1.6×10-19C,電子質(zhì)量m取9.0×10-31Kg,不計(jì)電子的重力,不考慮電子因高速運(yùn)動(dòng)而產(chǎn)生的影響。求:
(l)電子從坐標(biāo)原點(diǎn)進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)速度的大小v
(2)請(qǐng)?jiān)诖痤}卡中圖甲的位置畫(huà)出x=0至x=4L區(qū)域內(nèi)電子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的軌跡,并計(jì)算電子通過(guò)圖中各磁場(chǎng)區(qū)域邊界時(shí)位置的縱坐標(biāo),請(qǐng)?jiān)趫D中標(biāo)出來(lái)
(3)從x=0至x=NL(N為整數(shù))區(qū)域內(nèi)電子運(yùn)動(dòng)的平均速度的大小
電子激光器是利用高速電子束射入方向交替變化的磁場(chǎng),使電子在磁場(chǎng)中擺動(dòng)著前進(jìn)而產(chǎn)生激光的一種裝置。在磁場(chǎng)中建立與磁場(chǎng)方向垂直的平面坐標(biāo)系xoy,如圖甲所示。方向交替變化的磁場(chǎng)隨x坐標(biāo)變化的圖線如圖乙所示,每個(gè)磁場(chǎng)區(qū)域的寬度均為L(zhǎng)= 0.30m,磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B 0 = 3.75×10-4 T,規(guī)定磁場(chǎng)方向垂直紙面向里為正方向,F(xiàn)將初速度為零的電子經(jīng)電壓U = 4.5×103 V的電場(chǎng)加速后,從坐標(biāo)原點(diǎn)沿y軸正方向射入磁場(chǎng)。電子電荷量e為1.6×10-19C,電子質(zhì)量m取9.0×10-31Kg,不計(jì)電子的重力,不考慮電子因高速運(yùn)動(dòng)而產(chǎn)生的影響。求:
(l)電子從坐標(biāo)原點(diǎn)進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)速度的大小v
(2)請(qǐng)?jiān)诖痤}卡中圖甲的位置畫(huà)出x=0至x=4L區(qū)域內(nèi)電子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的軌跡,并計(jì)算電子通過(guò)圖中各磁場(chǎng)區(qū)域邊界時(shí)位置的縱坐標(biāo),請(qǐng)?jiān)趫D中標(biāo)出來(lái)
(3)從x=0至x=NL(N為整數(shù))區(qū)域內(nèi)電子運(yùn)動(dòng)的平均速度的大小
1. C 2. B 3. C 4. ABC 5. AC
6. AD 7. C 8. AB 9. D 10. A
11. 0.63
12. 鎮(zhèn)流器的自感現(xiàn)象 斷開(kāi)瞬間 只有在電路剛斷開(kāi)時(shí)才能產(chǎn)生很高的自感電動(dòng)勢(shì)使人產(chǎn)生觸電的感覺(jué)
13. Br2ω/2 ,0
14. 解:(1)由題意知,帶電粒子從C孔進(jìn)入,與筒壁碰撞兩次再?gòu)模每咨涑鼋?jīng)歷的時(shí)間為最短,由,粒子由C孔進(jìn)入磁場(chǎng),在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的速度,由,即,得
(2)粒子從的加速度為,,粒子從的時(shí)間為;粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為,將(1)求得的B值代入,得,求得
15. 解:(1)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的最大值:
(2)由歐姆定律得電流的最大值:=0.16A
電流的有效值=0.11A
(3)用電器上消耗的電功率:
16. 解:(1)ab脫離EF前,電路中的磁通量的變化為
平均感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為,
有
(2)ab脫離EF時(shí),回路中通過(guò)電流最大,即,
ab脫離EF后,電路中不在有電流,并且ab倒下過(guò)程中只有小球的重力做功,機(jī)械能守恒,即
ab上各處切割磁感線的速度是不同的,其等效切割速度應(yīng)等于ab中點(diǎn)的速度
聯(lián)立解得
17.解:(1)經(jīng)過(guò)時(shí)間后,MN運(yùn)動(dòng)的距離為,由圖可知直導(dǎo)線MN在閉合回路中的有效長(zhǎng)度為,
此時(shí)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)值:(V)
(2)此時(shí)閉合回路中的總長(zhǎng)度為:
閉合回路中的總電阻:
根據(jù)全電路的歐姆定律,電流大小:(A),由右手定律可得電流方向在閉合回路中是逆時(shí)針?lè)较?/p>
(3)此時(shí)MN中不在閉合回路中的導(dǎo)線MP的長(zhǎng)度為
產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)(V)
在閉合回路中的導(dǎo)線PN兩端電壓(V)
所以MN兩端的電壓
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