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          如圖中的實線圓周表示一固定于光滑絕緣水平桌面上、直徑為d的光滑絕緣軌道，軌道平面水平，A、B、C為軌道上三個點(diǎn)，構(gòu)成一等腰三角形，AC為直徑，O為軌道圓心，該裝置所在空間存在一沿水平方向的勻強(qiáng)電場，已知A、O、B三點(diǎn)的電勢?A＞?O＞?B，且電勢差UAO=UOB=U0，一帶電量為+q的小球獲得一初速度后恰好能沿軌道內(nèi)側(cè)做完整的圓周運(yùn)動，下列判斷正確的是（　�。�
          			
          


			
          

		
          
		
		
	
          
		
          
			
          
				
          
				
          分析：只有電場力做功，故電勢能和動能之和保持不變；根據(jù)題意先找出等勢面，然后確定電場線方向，然后結(jié)合牛頓第二定律和功能關(guān)系分析．
          解答：解：A、勻強(qiáng)電場中沿著任意方向移動相同距離，電勢降落相同；UAO=UOB=U0，故AB中點(diǎn)與O點(diǎn)在一個等勢面上，電場強(qiáng)度方向平行AB且從A指向B；故在軌道上BC中點(diǎn)時，電勢能最小，動能最大，故A錯誤；
          B、勻強(qiáng)電場的等勢面是一組平行且等間距的直線，而AB中點(diǎn)與O點(diǎn)在一個等勢面上，故BC在同一等勢面上，故小球在B、C兩點(diǎn)動能相等，故B正確；
          C、小球恰好能沿軌道內(nèi)側(cè)做完整的圓周運(yùn)動，此時電場力提供向心力，故qE=m
          v2
          R
          ；
          其中E=
          2U0
          		2
          R
          =
          		2
          U0
          R
          ；
          聯(lián)立解得
          1
          2
          mv2=
          		2
          2
          qU0          ，故C正確；
          D、電場力平行AB且從A指向B，故圖示位置不是等效最低點(diǎn)，彈力不是最大，故D錯誤；
          故選BC．
          點(diǎn)評：本題關(guān)鍵先找出等勢面，然后確定電場線方向，最后根據(jù)牛頓第二定律和功能關(guān)系列式分析；找出等勢面是突破口．
          				
          
							
          
			
          
			
          
			
			
          
		
          
	
          

		
          

		





			
          
		
          
		
				
          
				練習(xí)冊系列答案
		
          
		
				
			

					
          
				相關(guān)習(xí)題
			
          
						
		
          
			
          
				科目：高中物理
				來源：
				題型：閱讀理解
			
          

						
          如圖（甲）所示為一種研究高能粒子相互作用的裝置，兩個直線加速器均由k個長度逐個增長的金屬圓筒組成（整個裝置處于真空中，圖中只畫出了6個圓筒，作為示意），它們沿中心軸線排列成一串，各個圓筒相間地連接到正弦交流電源的兩端．設(shè)金屬圓筒內(nèi)部沒有電場，且每個圓筒間的縫隙寬度很小，帶電粒子穿過縫隙的時間可忽略不計．為達(dá)到最佳加速效果，需要調(diào)節(jié)至粒子穿過每個圓筒的時間恰為交流電的半個周期，粒子每次通過圓筒間縫隙時，都恰為交流電壓的峰值．質(zhì)量為m、電荷量為e的正、負(fù)電子分別經(jīng)過直線加速器加速后，從左、右兩側(cè)被導(dǎo)入裝置送入位于水平面內(nèi)的圓環(huán)形真空管道，且被導(dǎo)入的速度方向與圓環(huán)形管道中粗虛線相切．在管道內(nèi)控制電子轉(zhuǎn)彎的是一系列圓形電磁鐵，即圖中的A1、A2、A3…An，共n個，均勻分布在整個圓周上（圖中只示意性地用細(xì)實線畫了幾個，其余的用細(xì)虛線表示），每個電磁鐵內(nèi)的磁場都是磁感應(yīng)強(qiáng)度均相同的勻強(qiáng)磁場，磁場區(qū)域都是直徑為d的圓形．改變電磁鐵內(nèi)電流的大小，就可改變磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度，從而改變電子偏轉(zhuǎn)的角度．經(jīng)過精確的調(diào)整，可使電子在環(huán)形管道中沿圖中粗虛線所示的軌跡運(yùn)動，這時電子經(jīng)過每個電磁鐵時射入點(diǎn)和射出點(diǎn)都在圓形運(yùn)強(qiáng)磁場區(qū)域的同一條直徑的兩端，如圖（乙）所示．這就為實現(xiàn)正、負(fù)電子的對撞作好了準(zhǔn)備．
          （1）若正、負(fù)電子經(jīng)過直線加速器后的動能均為E0，它們對撞后發(fā)生湮滅，電子消失，且僅產(chǎn)生一對頻率相同的光子，則此光子的頻率為多大？（已知普朗克恒量為h，真空中的光速為c．）
          （2）若電子剛進(jìn)入直線加速器第一個圓筒時速度大小為v0，為使電子通過直線加速器后速度為v，加速器所接正弦交流電壓的最大值應(yīng)當(dāng)多大？
          （3）電磁鐵內(nèi)勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B為多大？
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				科目：高中物理
				來源：
				題型：
			
          

						
          正負(fù)電子對撞機(jī)的最后部分的簡化示意圖如圖14所示（俯視圖），位于水平面內(nèi)的粗實線所示的圓環(huán)形真空管道是正、負(fù)電子做圓周運(yùn)動的“容器”，經(jīng)過加速器加速后的正、負(fù)電子分別引入該管道時，具有相等的速度v，它們沿管道向相反的方向運(yùn)動.在管道內(nèi)控制它們轉(zhuǎn)彎的是一系列圓形電磁鐵，即圖中的A1、A2、A3、…An，共n個，均勻分布在整個圓環(huán)上（圖中只示意性地用細(xì)實線畫了幾個，其他的用虛線表示），每個電磁鐵內(nèi)的磁場都是勻強(qiáng)磁場，并且磁感應(yīng)強(qiáng)度都相同，方向豎直向下.磁場區(qū)域的直徑為d，改變電磁鐵內(nèi)電流的大小，就可改變磁感應(yīng)強(qiáng)度，從而改變電子偏轉(zhuǎn)角度的大小.經(jīng)過精確的調(diào)整，首先實現(xiàn)了電子沿管道內(nèi)虛線運(yùn)動，這時電子經(jīng)每個磁場區(qū)域時入射點(diǎn)和出射點(diǎn)都是磁場區(qū)域的同一直徑的兩端，如圖15所示.這就為正、負(fù)電子的對撞做好了準(zhǔn)備.
          （1）試確定正、負(fù)電子在管道中是沿什么方向旋轉(zhuǎn)的.
          （2）已知正、負(fù)電子的質(zhì)量都是m，所帶的電荷量都是e，重力不計.求電磁鐵內(nèi)勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小.
          

			
          

			
          
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				科目：高中物理
				來源：
				題型：
			
          

						
          正負(fù)電子對撞機(jī)的最后部分的簡化示意圖如圖11-3-19所示（俯視圖），位于水平面內(nèi)的粗實線所示的圓環(huán)形真空管道是正、負(fù)電子作圓周運(yùn)動的“容器”，經(jīng)過加速器加速后的正、負(fù)電子分別引人該管道時，具有相等的速度v，它們沿管道向相反的方向運(yùn)動．在管道內(nèi)控制它們運(yùn)動的是一系列圓形電磁鐵，即圖中的n個A1、A2、A3、……An，并且均勻分布在整個圓環(huán)上(圖中只示意性地用細(xì)實線畫了幾個．其它的用虛線表示)，每個電磁鐵內(nèi)的磁場都是勻強(qiáng)磁場，并且磁感應(yīng)強(qiáng)度都相同，方向都豎直向下．每個磁場區(qū)域的直徑為d，改變電磁鐵內(nèi)電流的大小，就可改變磁感應(yīng)強(qiáng)度，從而改變電子偏轉(zhuǎn)角度的大小，經(jīng)過精確的調(diào)整，首先實現(xiàn)了電子沿管道的粗虛線運(yùn)動，這時電子經(jīng)每個電磁鐵時射入點(diǎn)和射出點(diǎn)都在圓形電磁鐵的直徑兩端，這就為進(jìn)一步實現(xiàn)正、負(fù)電子的對撞作好了準(zhǔn)備．
            
            （ 1 ）試確定正、負(fù)電子在管道中分別沿什么方向運(yùn)動；
            
            （ 2 ）已知正、負(fù)電子的質(zhì)量都是m，所帶的電荷為e，重力不計．求電磁鐵內(nèi)磁感應(yīng)強(qiáng)度的大�。�
          

			
          

			
          
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				科目：高中物理
				來源：2012屆北京市海淀區(qū)高三5月查漏補(bǔ)缺物理試卷（帶解析）
				題型：計算題
			
          

						
          正負(fù)電子對撞機(jī)的最后部分的簡化示意如圖（1）所示（俯視圖），位于水平面內(nèi)的粗實線所示的圓環(huán)形真空管道是正、負(fù)電子作圓運(yùn)動的“容器”，經(jīng)過加速器加速后的正、負(fù)電子被分別引入該管道時，具有相等的速率v，它們沿管道向相反的方向運(yùn)動。在管道內(nèi)控制它們轉(zhuǎn)彎的是一系列圓形電磁鐵，即圖中的A1、A2、A3……An，共n個，均勻分布在整個圓周上（圖中只示意性地用細(xì)實線畫了幾個，其余的用細(xì)虛線表示），每個電磁鐵內(nèi)的磁場都是勻強(qiáng)磁場，并且磁感應(yīng)強(qiáng)度都相同，方向豎直向下，磁場區(qū)域都是直徑為d的圓形。改變電磁鐵內(nèi)電流的大小，就可改變磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度，從而改變電子偏轉(zhuǎn)的角度。經(jīng)過精確的調(diào)整，首先實現(xiàn)電子在環(huán)形管道中沿圖中粗虛線所示的軌跡運(yùn)動，這時電子經(jīng)過每個電磁鐵時射入點(diǎn)和射出點(diǎn)都在電磁鐵的同一條直徑的兩端，如圖（2）所示。這就為進(jìn)一步實現(xiàn)正、負(fù)電子的對撞作好了準(zhǔn)備。
          （1）試確定正、負(fù)電子在管道內(nèi)各是沿什么方向旋轉(zhuǎn)的。

          （2）已知正、負(fù)電子的質(zhì)量都是m，所帶電荷都是元電荷e，重力可不計。求電磁鐵內(nèi)勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小。
          

			
          

			
          
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