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    在匀强磁场中有一个半径为r的n匝圆形线圈，总电阻为R，线圈与一个电荷量计串联．线圈平面与磁感线垂直．当线圈由原位置迅速翻转180°过程中，电荷量计显示通过线圈的电荷量为q．由此可知该匀强磁场的磁感应强度B的大小为（　　）
    分析：线圈翻转导致穿过线圈的磁通量发生变化，根据法拉第电磁感应定律E=n
    △Φ
    △t
    可求出感应电动势大小，再由闭合电路欧姆定律I=
    E
    R
    可求出感应电流大小，根据电量的公式q=It，可列出关于电荷量的表达式，从而可得出磁感应强度的大小．
    解答：解：由法拉第电磁感应定律：线圈产生的感应电动势 E=n
    △Φ
    △t

    由闭合电路欧姆定律得感应电流 I=
    E
    R

    根据电量的公式q=It，可得q=n
    △Φ
    R
    ．
    由于开始线圈平面与磁场垂直，现把探测圈翻转180°，则磁能量的变化△Φ=2BS=2B?πr2
    所以由上公式可得：q=n
    2Bπr2
    R
    ，
    则得 B=
    qR
    2πnr2

    故选B
    点评：考查法拉第电磁感应定律、闭合电路欧姆定律、电量表达式，同时注意磁通量虽然是标量，但注意线圈分正反面，从而导致磁通量有正负．还有磁通量与线圈匝数无关，但感应电动势与线圈匝数有关．
    练习册系列答案
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    科目：高中物理 来源： 题型：阅读理解

    在高能物理研究中，粒子加速器起着重要作用，而早期的加速器只能使带电粒子在高压电场中加速一次，因而粒子所能达到的能量受到高压技术的限制．1930年，Earnest O．Lawrence博士提出了回旋加速器的理论，他设想用磁场使带电粒子沿圆弧形轨道旋转，多次反复地通过高频加速电场，直至达到高能量，图甲为他设计的回旋加速器的示意图．它由两个铝制D型金属扁盒组成，两个D形盒正中间开有一条狭缝，两个D型盒处在匀强磁场中并接有高频交变电压．图乙为俯视图，在D型盒上半面中心S处有一正离子源，它发出的正离子，经狭缝电压加速后，进入D型盒中，在磁场力作用下运动半周，再经狭缝电压加速；为保证粒子每次经过狭缝都被加速，应设法使交变电压的周期与粒子在狭缝及磁场中运动的周期一致．如此周而复始，最后到达D型盒的边缘，获得最大速度后被束流提取装置提取．设被加速的粒子为质子，质子的电荷量为q，质量为m，加速时电极间电压大小恒为U，磁场的磁感应强度为B，D型盒的半径为R，狭缝之间的距离为d，质子从离子源出发时的初速度为零，分析时不考虑相对论效应．

    （1）求质子经第1次加速后进入一个D形盒中的回旋半径与第2次加速后进入另一个D形盒后的回旋半径之比；
    （2）若考虑质子在狭缝中的运动时间，求质子从离开离子源到被第n次加速结束时所经历的时间；
    （3）若要提高质子被此回旋加速器加速后的最大动能，可采取什么措施？
    （4）若使用此回旋加速器加速氘核，要想使氘核获得与质子相同的最大动能，请你通过分析，提出一个简单可行的办法．

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    科目：高中物理 来源： 题型：

    一个圆柱形玻璃管里面刚好装了半管水银，水银质量为m，玻璃管水平固定在竖直向下的匀强磁场中，磁感应强度为B，如图所示为玻璃管的截面图．如有电流I通过水银向纸内方向流过，当水银面再次平衡时，测得水银面上表面片竖直方向夹角为α，求此时水银受到的安培力及玻璃管对水银的支持力．

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    科目：高中物理 来源： 题型：

    图甲所示为回旋加速器的原理示意图，一个扁圆柱形的金属盒子，盒子被分成两半（D形电极），分别与高压交变电源的两极相连，在裂缝处形成一个交变电场，高压交流电源的U-t图象如图乙所示，图中U（×104V），t （×10-7s），在两D形电极裂缝的中心靠近其中一个D形盒处有一离子源K，D形电极位于匀强磁场中，磁场方向垂直于D形电极所在平面，由下向上．从离子源K发出的氘核，在电场作用下，被加速进入盒中．又由于磁场的作用，沿半圆形的轨道运动，并重新进入裂缝．这时恰好改变电场方向，氘核在电场中又一次加速，如此不断循环进行，最后在D形盒边缘被特殊装置引出．（忽略氘核在裂缝中运动的时间）
    （1）写出图乙所示的高压交流电源的交流电压瞬时值的表达式；
    （2）将此电压加在回旋加速器上，给氘核加速，则匀强磁场的磁感强度应为多少？
    （3）若要使氘核获得5.00MeV的能量，需要多少时间？（设氘核正好在电压达到峰值时通过D形盒的狭缝）
    （4）D形盒的最大半径R．

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    科目：高中物理 来源：物理教研室 题型：022

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