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2.现代科学研究中常要用到高速电子,电子感应加速器就是利用感生电场使电子加速的设备,它的基本原理简化如下:如图所示,半径为r的圆形区域内存在垂直于纸面向外的磁场,磁感应强度为B1,令B1随时间均匀增加从而产生感生电场使电子受到电场力加速;在半径为r和r′之间的环形真空区域内存在垂直于纸面的磁场,磁感应强度为B2,电子在这个环形真空区域内沿虚线所示的圆周运动.则下列说法正确的是(  )
A.电子顺时针运动
B.B2方向垂直纸面向里
C.B2大小必须随时间增大才能保证电子沿虚线所示的圆周运动
D.电子运动一周,所受的感生电场力对其不做功

分析 根据楞次定律可明确电场的方向,则可明确电子的受力方向;再根据带电粒子在磁场中运动规律可明确B2的方向;根据电场力做功情况明确电子速度的变化;再根据洛伦兹力充当向心力即可明确磁场的变化情况.

解答 解:A、因磁场向外增大,则根据楞次定律可知,则产生的感应电压的方向沿顺时针,故粒子沿逆时针方向运动;故A错误;
B、粒子逆时针转动,根据左手定则可知,B2方向垂直纸面向外;故B错误;
C、由于电场的加速,电子速度增大,则根据Bqv=m$\frac{{v}^{2}}{r}$可知,磁场B2大小必须随时间增大才能保证电子沿虚线所示的圆周运动;故C正确;
D、电子受电场力的作用,故电场力对电子做功;故D错误;
故选:C.

点评 本题考查楞次定律以及带电粒子在磁场中的运动情况,本题解题的关键在于明确题意,找出对应的过程并明确物理规律的正确应用即可求解.

练习册系列答案
相关习题

科目:高中物理 来源: 题型:实验题

12.某同学用插针法测半圆形玻璃砖的折射率,部分实验步骤如下:
A.将玻璃砖放置在固定于水平木板的白纸上,用铅笔记录玻璃砖直径的两个端点EF;
B.先取走玻璃砖,连接EF,作EF的中垂线MN交EF于O点,取直线OQ,在OQ上竖直地插上大头针P1、P2
C.再将玻璃砖放回原位置,在图中EF的下方透过玻璃砖观察P1、P2
D.为确定出射光线OR,至少还须插1枚大头针P3,在插入第三个大头针P3 时,要使它挡住P1、P2的像.如图是某次实验时在白纸上留下的痕迹,根据该图可算得玻璃的折射率n=1.7. (计算结果保留两位有效数字)

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科目:高中物理 来源: 题型:选择题

13.如图所示,面积为0.02m2,内阻不计的100匝矩形线圈ABCD,绕垂直于磁场的轴OO′匀速转动,转动的角速度为100rad/s,匀强磁场的磁感应强度为$\frac{\sqrt{2}}{2}$r.矩形线圈通过滑环与理想变压器相连,触头P可移动,副线圈所接电阻R=100Ω,电表均为理想交流电表,当线圈平面与磁场方向平行时开始计时,下列说法正确的是(  )
A.线圈中感应电动势的表达式为e=50$\sqrt{2}$cos(100t)V
B.P上移时,电流表示数减小
C.t=0时刻,电压表示数为100$\sqrt{2}$V
D.当原副线圈匝数比为1:2时,电阻上消耗的功率为400W

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科目:高中物理 来源: 题型:实验题

10.小敏同学在进行“探究做功与速度变化的关系”实验时,经历了以下过程:
①在实验准备过程中,发现实验室有两种打点计时器,如图甲所示.小敏同学决定使用电磁打点计时器,则应选图中左(选填“左”或“右”)侧计时器;

②用一条纸带穿过打点计时器,小敏同学发现有图乙中的两种穿法,感到有点犹豫.你认为右(选填“左”或“右”)边的穿法效果更好;
③如图是小敏同学用橡皮筋进行“探究功和速度变化关系”的实验中获得的一条纸带,根据纸带的信息,下列做法正确的是C.

A.需要求得加速度,a=7.5m/s2
B.可以根据CI段的距离,求得VF的大小
C.可以根据FJ段的距离,求得VH的大小
D.需要求得多个点的速度vA、vB、vC、vD,作出v-t图.

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科目:高中物理 来源: 题型:多选题

17.下列说法正确的是(  )
A.阿伏加德罗常数是联系微观物理量与宏观物理量的桥梁
B.一定质量的理想气体对外做功时体积增大,内能一定减小
C.PM2.5在空气中的运动属于分子热运动
D.饱和汽压与温度有关,且随着温度的升高而增大
E.在真空、高温条件下,可以利用分子扩散向半导体材料中掺入其他元素

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科目:高中物理 来源: 题型:选择题

7.2016年2月11日对科学界来说是个伟大的日子,科学家首次直接探测到了引力波的存在,引力波传达携带着来自黑洞的直接俏息,已知的黑洞中最大黑洞位于OJ287类星体的中心位置,一个质量略小的黑洞绕其旋转,若已知小黑洞的绕行周期为T,小黑洞绕行半径为r,若地球公转半径为r0,将小黑洞轨道等效为圆周轨道,则以下判断可能正确的是(  )
A.大黑洞质量可表达为$\frac{4{π}^{2}{r}^{3}}{G{T}^{2}}$
B.若黑洞间引力不断增强,则小黑洞的周期将大于T
C.若黑洞间引力不断增强,则小黑洞的向心加速度将变小
D.大黑洞质量为太阳质量的$\frac{{r}^{3}}{{r}_{0}^{3}{T}^{2}}$倍

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科目:高中物理 来源: 题型:选择题

14.封闭的箱子放在水平地面上,自重为G,内有一只重为G0的小蜜蜂,在箱子内倾斜向右上方匀速飞行.则(  )
A.箱子对地面的压力大小大于G+G0B.箱子对地面的压力大小小于G+G0
C.箱子对地面没有摩擦力D.箱子对地面的摩擦力方向向右

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科目:高中物理 来源: 题型:多选题

11.下列关于氢原子光谱的叙述中正确的是(  )
A.从光谱上看,氢原子辐射光波的频率只有若干分立的值
B.稀薄氢气通电时能发出连续谱
C.氢原子从低能级问高能级跃迁时产生原子光谱
D.氢原子从高能级向低能级跃迁时产生原子光谱

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科目:高中物理 来源: 题型:解答题

5.“嫦娥三号”探测器成功实施近月制动,顺利进入环月轨道,并在月球成功地进行了一系列研究.为人类征服太空奠定基础,“嫦娥四号”择日发射,若把探测器环月运行轨道可视为圆轨道,忽略地球及其他天体的引力对探测器的影响,设探测器环月运行轨道半径为r,月球半径为R,运行周期为T,引力常量为G,求:
(1)探测器绕月运行的速度的大小;
(2)探测器绕月运行的加速度的大小;
(3)月球的质量.

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