Question

現(xiàn)代科學研究中常用到高速電子，電子感應加速器就是利用感生電場加速電子的設備．如圖將一個光滑的環(huán)形真空室垂直放置于磁感應強度為B的勻強磁場中，B隨時間均勻變化，B=kt（k為大于零的常數(shù)），在t=0時真空室內(nèi)有一電子從A點由靜止釋放，設電子的電量為e、質(zhì)量為m，其運動的半徑為R且不變．則下列說法正確的是（ ）

A．電子做圓周運動的周期不變
B．電子運動的加速度大小
C．電子運動的加速度不斷增大
D．電子在軌道內(nèi)順時針運動

Answer 1

【答案】分析：電子在勻強磁場中圓周運動的周期公式T=，可見，周期T與磁感應強度B成反比．電子的向心加速度公式a=．根據(jù)法拉第電磁感應定律求感生電場的強度，由牛頓第二定律求出切向加速度，即可得到電子的加速度，并分析加速度的變化情況．由左手定則判斷電子的運動方向．
解答：解：
A、電子在勻強磁場中圓周運動的周期T=，B隨時間均勻增大，則周期逐漸減�。�故A錯誤．
B、電子運動的法向加速度大小為a_n=．根據(jù)法拉第電磁感應定律得：感生電動勢大小為 E_電==kπR²，感生電場強度大小為E===，電子切向加速度大小為 a_切==，則由加速度合成得知，電子的加速度大于．故B錯誤．
C、由題，B隨時間均勻增大，
D、電子所受的洛倫茲力方向指向圓心，根據(jù)左手定則判斷可知，電子沿逆時針方向運動．故D錯誤．
故選C
點評：本題要注意電子在切向和法向都有加速度，根據(jù)法拉第電磁感應定律和電場知識求解感生電場強度是難點．