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精英家教网如图所示,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、
B1re
m
B、
v
2
0
+
r2ke
m
C、
B0re
m
D、
v
2
0
-
r2ke
m
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=
△B
△t
?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:r2?e=
1
2
mv 2-
1
2
mv02

解得v=
v
2
0
+
r2ke
m

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.
练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:

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+ktk>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.         C.        D.

 

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科目:高中物理 来源: 题型:

(2012年2月天水一中检测)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+ktk>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.   

  C.                                   D.

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科目:高中物理 来源:2011-2012年度山东省高二下学期3月物理卷(解析版) 题型:选择题

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+ktk>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.         C.        D.

 

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科目:高中物理 来源:2010-2011学年河北省高三一轮复习检测三物理试卷 题型:选择题

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+ktk>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.         C.        D.

 

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