Question

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。如图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r=0.84 m的电子感应加速器中，电子在被加速的4.2 ms内获得的能量为120 MeV。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1.8 Wb，则电子绕行的圈数为(    )

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：根据法拉第电磁感应定律，环形室内的感应电动势为E==429 V。设电子在加速器中绕行了N周，则电场力做功NeE应该等于电子的动能E_k。所以有N=E_k/Ee，带入数据可得N=2.8×10⁵周。所以正确答案为D。