满分5 > 高中物理试题 >

某同学设计了一利用涡旋电场加速带电粒子的装置,基本原理如图甲所示,上,下为电磁铁...

某同学设计了一利用涡旋电场加速带电粒子的装置,基本原理如图甲所示,上,下为电磁铁的两个磁极,磁极之间有一个环形真空室,带电粒子在真空室内做圆周运动,电磁铁线圈电流的大小、方向可以变化,产生的感生电场使粒子加速,图甲上部分为侧视图,下部分为俯视图,若粒子质量为m,电荷量为q,初速度为零,圆形轨道的半径为R,穿过粒子圆形轨道面积的磁通量Φ随时间t的变化关系如图乙所示,在t0时刻后,粒子轨道处的磁感应强度为B,粒子加速过程中忽略相对论效应,不计粒子的重力,下列说法正确的是(  )

满分5 manfen5.com

A.若被加速的粒子为电子,沿如图所示逆时针方向加速,则应在线圈中通以由a到b的电流

B.若被加速的粒子为正电子,沿如图所示逆时针方向加速,则应在线圈中通以由a到b的电流

C.在t0时刻后,粒子运动的速度大小为满分5 manfen5.com

D.在t0时刻前,粒子每加速一周增加的动能为满分5 manfen5.com

 

ACD 【解析】 试题分析:A、B若被加速的粒子为电子,洛伦兹力提供向心力,结合左手定则判断磁场的方向向上,再由电磁感应定律求出电流的方向;C、在匀强磁场在做匀速圆周运动,洛伦兹力提供向心力,即可求出粒子运动的速度; D、由动能定理求出粒子加速一周获得的动能. 【解析】 A、若被加速的粒子为电子在磁场中做圆周运动,洛伦兹力提供向心力,结合左手定则判断磁场的方向向上,再由电磁感应定律求出电流由a到b,故A正确 B、若被加速的粒子为正电子在磁场中做圆周运动,洛伦兹力提供向心力,结合左手定则判断磁场的方向向下,再由电磁感应定律求出电流由b到a,故B错误 C、在t0 时刻后,电子轨道处的磁感应强度为B0,粒子在磁场中作匀速圆周运动,受到洛伦兹力等于向心力 qvB0= v=,故C正确 D、感生电场的感应电动势E感= 粒子加速运动一圈获得的能量为W=qE感=故D正确 故选:ACD 【点评】该题中,以电子感应加速器利用感生电场使电子加速的原理为纽带,将带电粒子在磁场中的运动与法拉第电磁感应定律结合在一起,充分考查带电粒子在磁场中的运动的特点,以及带电粒子在电场中运动的特点,是一道理论联系实际的好题.  
复制答案
考点分析:
相关试题推荐

如图为远距离输电示意图,发电机的输出电压U1和输电线的电阻、理想变压器匝数均不变,当用户消耗的功率增大时,下列表述正确的是(  )

满分5 manfen5.com

A.输电线上的热功率变大

B.用户的电压U4增加

C.U2的电压不变

D.用户消耗的功率等于发电机的输出功率

 

查看答案

磁流体发电是一项新兴技术.如图所示,平行金属板之间有一个很强的磁场,将一束含有大量正、负带电粒子的等离子体,沿图中所示方向喷入磁场.图中虚线框部分相当于发电机.把两个极板与用电器相连,则(  )

满分5 manfen5.com

A.用电器中的电流方向从A到B

B.用电器中的电流方向从B到A

C.若只增强磁场,发电机的电动势增大

D.若只增大喷入粒子的速度,发电机的电动势增大

 

查看答案

某兴趣小组用实验室的手摇发电机和一个可看作理想的小变压器给一个灯泡供电,电路如图,当线圈以较大的转速n匀速转动时,额定电压为U0的灯泡正常发光,电压表示数是U1.巳知线圈电阻是r,灯泡电阻是R,则有(  )

满分5 manfen5.com

A.变压器输入电压的瞬时值是u=U1sin2πnt

B.变压器的匝数比是U1:U0

C.电流表的示数是满分5 manfen5.com

D.线圈中产生的电动势最大值是Em=满分5 manfen5.comU1

 

查看答案

洛伦兹力演示仪是由励磁线圈(也叫亥姆霍兹线圈)、洛伦兹力管和电源控制部分组成的.励磁线圈是一对彼此平行的共轴串联的圆形线圈,它能够在两线圈之间产生匀强磁场.洛伦兹力管的圆球形玻璃泡内有电子枪,能够连续发射出电子,电子在玻璃泡内运动时,可以显示出电子运动的径迹.其结构如图所示.给励磁线圈通电,电子枪垂直磁场方向向左发射电子,恰好形成如“结构示意图”所示的圆形径迹,则下列说法正确的(  )

满分5 manfen5.com

A.励磁线圈中的电流方向是逆时针方向

B.若只增大加速电压,可以使电子流的圆形径迹的半径增大

C.若只增大线圈中的电流,可以使电子流的圆形径迹的半径增大

D.若两线圈间的磁感应强度已知,灯丝发出的电子的初速为零,加速电压为U,则可通过测量圆形径迹的直径来估算电子的比荷

 

查看答案

将一段导线绕成图甲所示的闭合电路,并固定在水平面(纸面)内,回路的ab边置于垂直纸面向里的匀强磁场Ⅰ中.回路的圆形区域内有垂直纸面的磁场Ⅱ,以向里为磁场Ⅱ的正方向,其磁感应强度B随时间t变化的图象如图乙所示.用F表示ab边受到的安培力,以水平向右为F的正方向,能正确反映F随时间t变化的图象是(  )

满分5 manfen5.com

A.满分5 manfen5.com    B.满分5 manfen5.com    C.满分5 manfen5.com    D.满分5 manfen5.com

 

 

查看答案
试题属性

Copyright @ 2008-2019 满分5 学习网 ManFen5.COM. All Rights Reserved.