题目内容
如图(甲)所示，一正方形金属线框位于有界匀强磁场区域内，线框的右边紧贴着边界．t＝0时刻对线框施加一水平向右的外力F，让线框从静止开始做匀加速直线运动．经过时间t0穿出磁场．图(乙)所示为外力F随时间t变化的图象．若线框质量m、电阻R及图象中的F0、t0均为已知量，则根据上述条件，请你推出：
(1)磁感应强度B的表达式；
(2)线框左边刚离开磁场前瞬间的感应电动势E的表示式．
解析：(1)线框运动的加速度大小为：
a＝
①
线框边长：l＝
at
②
线框离开磁场前瞬间速度：
v＝at0③
由牛顿第二定律知：
3F0－
＝ma④
解①②③④式得，
B＝
⑤
(2)线框离开磁场前瞬间感应电动势．
E＝Blv⑥
解①②③⑤⑥式得：
E＝ 
.⑦
答案：(1)B＝ (2)E＝
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如图（甲）所示，一闭合金属圆环处在垂直圆环平面的匀强磁场中．若磁感强度B随时间t按如图（乙）所示的规律变化，设图中垂直纸面向里为磁场的正方向，环中感应电流沿顺时针方向为正方向．则环中电流随时间变化的图象可能是图中的（ ）
如图（甲）所示为一种研究高能粒子相互作用的装置，两个直线加速器均由k个长度逐个增长的金属圆筒组成（整个装置处于真空中。图中只画出了6个圆筒，作为示意），它们沿中心轴线排列成一串，各个圆筒相间地连接到正弦交流电源的两端，设金属圆筒内部没有电场，且每个圆筒间的缝隙宽度很小，带电粒子穿过缝隙的时间可忽略不计。为达到最佳加速效果，需要调节至粒子穿过每个圆筒的时间恰为交流电的半个周期，粒子每次通过圆筒缝隙时，都恰为交流电压的峰值。
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质量为m、电荷量为e的正、负电子分别经过直线加速器加速后，从左、右两侧被导入装置送入位于水平面内的圆环型真空管道、且被导入的速度方向与圆环形管道中粗虚线相切。在管道内控制电子转弯的是一系列圆形电磁铁，即图（甲）中的A1、A2、A3……An，共n个，均匀分布在整个圆周上（图中只示意性地用细实线画了几个，其余的用细虚线表示），每个电磁铁内的磁场都是磁感应强度均相同的匀强磁场，磁场区域都是直径为d的圆形。改变电磁铁内电流的大小，就可改变磁场的磁感应强度，从而改变电子偏转的角度。经过精确的调整，可使电子在环形管道中沿图中粗虚线所示的轨迹运动，这时电子经过每个电磁铁时射入点和射出点都在电磁铁内圆形匀强磁场区域的同一条直径的两端，如图（乙）所示。这就为实现正、负电子的对撞作了准备。
（1）若正、负电子经过直线加速器后的动能
均为E0，它们对撞后发生湮灭，电子消失，且仅产生一对频率相同的光子，则此光子的频率为多大？（已知普朗克恒量为h，真空中的光速为c。）
（2）若电子刚进入直线加速器第一个圆筒时速度大小为V0，为使电子通过直线加速器加速后速度为v，加速器所接正弦交流电电压的最大值应当多大？
（3）电磁铁内匀强磁场的磁感应强度B为多大？
