问题
实验题
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,如图所示.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.在一个半径为r="0.84" m的电子感应加速器中,电子在被加速的4.2×10-3 s时间内获得的能量为12 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.电子共绕行了__________周.
电子感应加速器结构原理图
答案
2.8×104
环形室内的感应电动势
E=
=4.29×102 V
设电子在加速器中绕行了N周,则电场力做功NeE应该等于电子动能的增量,即
NeE=ΔEk=12×106×1.6×10-19 J
解得N=
=2.8×104(周).