题目内容
如图所示,半径为r且水平放置的光滑绝缘的环形管道内,有一个电荷量为e,质量为m的电子.此装置放在匀强磁场中,其磁感应强度随时间变化的关系式为B=B0+kt(k>0).根据麦克斯韦电磁场理论,均匀变化的磁场将产生稳定的电场,该感应电场对电子将有沿圆环切线方向的作用力,使其得到加速.设t=0时刻电子的初速度大小为v0,方向顺时针,从此开始后运动一周后的磁感应强度为B1,则此时电子的速度大小为( )
A、
| ||||||
B、
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C、
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D、
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分析:楞次定律和安培定则可知,电场方向逆时针,电场力对电子做正功.根据法拉第电磁感应定律计算出感应电动势的大小,根据动能定理计算运动一周后电子的速度大小.
解答:解:根据法拉第电磁感应定律得:感生电动势大小为 E电=
?πr2=kπr2,电场方向逆时针,电场力对电子做正功.
在转动一圈过程中对电子用动能定理:kπr2?e=
mv 2-
mv02
解得v=
故B正确、ACD错误.
故选:B.
△B |
△t |
在转动一圈过程中对电子用动能定理:kπr2?e=
1 |
2 |
1 |
2 |
解得v=
|
故B正确、ACD错误.
故选:B.
点评:本题要能够根据法拉第电磁感应定律计算出感应电动势,这是一个难点,然后根据动能定理计算末速度.
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