1、简答题 电子感应加速器是利用变化磁场产生的电场来加速电子的.在圆形磁铁的两极之间有一环形真空室,用交变电流励磁的电磁铁在两极间产生交变磁场,从而在环形室内产生很强的电场,使电子加速.被加速的电子同时在洛伦兹力的作用下沿圆形轨道运动.设法把高能电子引入靶室,能使其进一步加速.在一个半径为r=0.84m的电子感应加速器中,电子在被加速的4.2ms内获得的能量为120MeV.这期间电子轨道内的高频交变磁场是线性变化的,磁通量从零增到1.8Wb,求电子共绕行了多少周?
2、选择题 在光滑水平桌面上有一边长为l的正方形线框abcd,bc边右侧有一等腰直角三角形匀强磁场区域efg,三角形腰长为l,磁感应强度垂直桌面向下,abef可在同一直线上,其俯视图如图所示,线框从图示位置在水平拉力F作用下向右匀速穿过磁场区,线框中感应电流i及拉力F随时间t的变化关系可能是(以逆时针方向为电流的正方向)
[? ]
A、
B、
C、
D、
3、选择题 如图所示,垂直于纸面向外的匀强磁场分布在等腰直角三角形内,它的底边在x轴上且长为2L,高为L。纸面内一边长为L的正方形导线框沿x轴正方向做匀速直线运动穿过匀强磁场区域,在t=0时刻恰好位于图中所示的位置。以顺时针方向为导线框中电流的正方向,在下面四幅图中能够正确表示电流--位移(I-x)关系的是
[? ]
A.
B.
C.
D.
4、填空题 如图所示,当航天飞机在环绕地球的轨道上飞行时,从中释放一颗卫星,卫星与航天飞机保持相对静止,两者用导电缆绳相连,这种卫星称为绳系卫星,利用它可以进行多种科学实验。现有一颗绳系卫星在地球赤道上空由东往西方向运行。卫星位于航天飞机正上方,它与航天飞机间的距离约20km,卫星所在位置的地磁场沿水平方向由南往北约5×10-5T。如果航天飞机和卫星的运行速度约8km/s,则缆绳中的感应电动势大小为?V,?端电势高(填“A”或“B”)。?
5、计算题 (16分)足够长的光滑平行金属导轨和水平放置,在其左端固定一个倾角为的光滑金属导轨,导轨相距均为,在水平导轨和倾斜导轨上,各有一根与导轨垂直的金属杆,两金属杆与水平导轨、倾斜导轨形成—闭合回路。两金属杆质量均为、电阻均为,其余电阻不计,杆被销钉固定在倾斜导轨某处。整个装置处于匀强磁场中,磁感应强度为,方向竖直向上。当用水平向右、大小的恒力拉杆,使其达到最大速度时,立即撤去销钉,发现杆恰好能在原处仍然保持静止。(重力加速度为)
(1)求杆运动中的最大速度。
(2)求倾斜导轨的倾角。
(3)若杆加速过程中发生的位移为,则杆加速过程中,求杆上产生的热量。