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,如圖所示.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.在一個半徑為r=0.84 m的電子感應加速器中,電子在被加速的4.2×10^-3 s時間內獲得的能量為12 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.電子共繞行了__________周.

電子感應加速器結構原理圖

Answer 1

2.8×10⁴

解析:

環形室內的感應電動勢

E==4.29×10² V

設電子在加速器中繞行了N周,則電場力做功NeE應該等于電子動能的增量,即

NeE=ΔE_k=12×10⁶×1.6×10^-19 J

解得N==2.8×10⁴(周).