Question

【題目】某同學(xué)設(shè)計(jì)了一利用渦旋電場(chǎng)加速帶電粒子的裝置，基本原理如圖甲所示，上、下為電磁鐵的兩個(gè)磁極，磁極之間有一個(gè)環(huán)形真空室，帶電粒子在真空室內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)。電磁鐵線圈電流的大小、方向可以變化，產(chǎn)生的感生電場(chǎng)使粒子加速。圖甲上部分為側(cè)視圖、下部分為俯視圖。若粒子質(zhì)量為m、電荷量為q，初速度為零，圓形軌道的半徑為R，穿過粒子圓形軌道面積的磁通量Ф隨時(shí)間t的變化關(guān)系如圖乙所示，在t0時(shí)刻后，粒子軌道處的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，粒子加速過程中忽略相對(duì)論效應(yīng)，不計(jì)粒子的重力。下列說(shuō)法正確的是

A. 若被加速的粒子為電子，沿如圖所示逆時(shí)針方向加速，則應(yīng)在線圈中通以由a到b的電流

B. 若被加速的粒子為正電子，沿如圖所示逆時(shí)針方向加速，則應(yīng)在線圈中通以由a到b的電流

C. 在t0時(shí)刻后，粒子運(yùn)動(dòng)的速度大小為

D. 在t0時(shí)刻前，粒子每加速一周增加的動(dòng)能為

Answer 1

【答案】ACD

【解析】試題分析：若被加速的粒子為電子，沿如圖所示逆時(shí)針方向加速，根據(jù)左手定則可知磁場(chǎng)方向豎直向上，由右手螺旋法則可知，應(yīng)在線圈中通以由a到b的電流，選項(xiàng)A正確，B錯(cuò)誤；在t0時(shí)刻后，由牛頓第二定律可知： ，解得，即粒子運(yùn)動(dòng)的速度大小為，選項(xiàng)C正確；在t0時(shí)刻前，產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為，則粒子每加速一周增加的動(dòng)能為，選項(xiàng)D正確；故選ACD.