Question

電子感應加速器是利用變化磁場產生的電場來加速電子的．在圓形磁鐵的兩極之間有一環形真空室，用交變電流勵磁的電磁鐵在兩極間產生交變磁場，從而在環形室內產生很強的電場，使電子加速．被加速的電子同時在洛倫茲力的作用下沿圓形軌道運動．設法把高能電子引入靶室，能使其進一步加速．在一個半徑為r=0.84m的電子感應加速器中，電子在被加速的4.2ms內獲得的能量為120MeV．這期間電子軌道內的高頻交變磁場是線性變化的，磁通量從零增到1.8Wb，求電子共繞行了多少周？

Answer 1

根據法拉第電磁感應定律，環形室內的感應電動勢為E=

△Φ

△t

=

1.8

4.2 ×10 -3

V=429V，設電子在加速器中繞行了N周，則電場力做功NeE應該等于電子的動能E_K，所以有N=

E k

Ee

，帶入數據可得N=2.8×10⁵周．
答：電子共繞行了2.8×10⁵周．