Question

電子感應加速器是利用變化磁場產生的電場來加速電子的。如圖在圓形磁鐵的兩極之間有一環形真空室，用交變電流勵磁的電磁鐵在兩極間產生交變磁場，從而在環形室內產生很強的電場，使電子加速，被加速的電子同時在洛倫茲力的作用下沿圓形軌道運動。設法把高能電子引入靶室，能使其進一步加速。在一個半徑r=0.84 m的電子感應加速器中，電子在被加速的4.2 ms內獲得的能量為120 MeV。這期間電子軌道內的高頻交變磁場是線性變化的，磁通量從零增到1.8 Wb，則電子繞行的圈數為(    )

A.1.4×10⁵圈                             B.1.4×10²圈

C.2.8×10²圈                             D.2.8×10⁵圈

Answer 1

D

解析：根據法拉第電磁感應定律，環形室內的感應電動勢為E==429 V。設電子在加速器中繞行了N周，則電場力做功NeE應該等于電子的動能E_k。所以有N=E_k/Ee，帶入數據可得N=2.8×10⁵周。所以正確答案為D。