题干

现在科学技术研究中常要用到高速电子,电子感应加速器就是利用感生电场使电子加速的设备.它的基本原理如图甲所示,上、下为两个电磁铁,磁极之间有一个环形真空室,电子在真空室内做圆周运动.电磁铁线圈电流的大方向可以变化,在两极间产生一个变化的磁场,这个变化的磁场又在真空室内激发感生电场,其电场线是在同一平面内的一系列同心圆,产生的感生电场使电子加速.图甲中上部分为侧视图、下部分为俯视图.如果从上往下看,电子沿逆时针方向运动。己知电子质量为m、电荷量为e,初速度为零,电子圆形轨道的半径为R.穿过电子圆形轨道面积的磁通量随时间t的变化关系如图乙所示,在t0时刻后,电子轨道处的磁感应强度为B0,电子加速过程中忽略相对论效应.

(1)求在t0时刻后,电子运动的速度大小;
(2)求电子在整个加速过程中运动的圈数;
(3)为了约束加速电子在同一轨道上做圆周运动,电子感应加速器还需要加上“轨道约束”磁场,其原理如图丙所示.两个同心圆,内圆半径为R,内圆内有均匀的“加速磁场” B1,方向垂直纸面向外.另外在两圆面之间有垂直纸面向外的“轨道约束”磁场B2,B2之值恰好使电子在二圆之间贴近内圆面在;B2磁场中做逆时针的圆周运动(圆心为0,半径为R)。现使B1随时间均匀变化,变化率=k (常数)为了使电子保持在同一半径R上做圆周运动,求磁场B2的变化率
上一题 下一题 0.15难度 解答题 更新时间:2019-07-04 05:09:01

答案(点此获取答案解析)