【題目】北京正負(fù)電子對(duì)撞機(jī)(BEPC)主要由直線(xiàn)加速器、電子分離器、環(huán)形儲(chǔ)存器和對(duì)撞測(cè)量區(qū)組成，圖甲是對(duì)撞測(cè)量區(qū)的結(jié)構(gòu)圖，其簡(jiǎn)化原理如圖乙所示：MN和PQ為足夠長(zhǎng)的水平邊界，豎直邊界EF將整個(gè)區(qū)域分成左右兩部分，I區(qū)域的磁場(chǎng)方向垂直紙面向里，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小恒為B，II區(qū)域的磁場(chǎng)方向垂直紙面向外大小可以調(diào)節(jié)。調(diào)節(jié)II區(qū)域磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小可以使正負(fù)電子在測(cè)量區(qū)內(nèi)不同位置進(jìn)行對(duì)撞。經(jīng)加速和積累后的電子束以相同速率分別從注入口C和D入射，入射方向平行EF且垂直磁場(chǎng)。已知注入口C、D到EF的距離均為d，邊界MN和PQ的間距為6d，正、負(fù)電子的質(zhì)量均為m，所帶電荷量分別為+e和-e，忽略電子進(jìn)入加速器的初速度。（電子重力不計(jì)，）。

（1）判斷從注入口C、D入射的分別是哪一種電子；

（2）若電子束以的速率連續(xù)入射，欲使正負(fù)電子能回到區(qū)域I，求區(qū)域II感應(yīng)強(qiáng)度BII的最小值為多少；

（3）若將II區(qū)域的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小調(diào)為，正負(fù)電子以相同的速率射入，但負(fù)電子射入時(shí)刻滯后于正電子，求正負(fù)電子相撞的位置坐標(biāo)(以F為原點(diǎn)，為x軸正方向，為y軸正方向建立坐標(biāo)系)。

【答案】（1）從C入射的為正電子，從D入射的為負(fù)電子；（2）0.229B；（3）坐標(biāo)為（，）

【解析】

（1）根據(jù)題意調(diào)節(jié)II區(qū)域磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小可以使正負(fù)電子在測(cè)量區(qū)內(nèi)不同位置進(jìn)行對(duì)撞，則正負(fù)電子應(yīng)向右偏轉(zhuǎn)，由左手定則可知從C入射的為正電子，從D入射的為負(fù)電子

（2）區(qū)域I中，洛倫茲力提供向心力有

解得

設(shè)軌跡半徑與FE的夾角為，則

解得

在II區(qū)域的磁場(chǎng)中有

由幾何關(guān)系可知

解得

（3）電子在I區(qū)域中運(yùn)動(dòng)時(shí)半徑為r1、II區(qū)域中運(yùn)動(dòng)時(shí)半徑R

根據(jù)得

又

所以

則兩電子在圖中A處相碰，坐標(biāo)

即A點(diǎn)的坐標(biāo)為（，）

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】（15分）如圖所示，在距水平地面高h＝0.80m的水平桌面一端的邊緣放置一個(gè)質(zhì)量m＝0.80kg的木塊B，桌面的另一端有一塊質(zhì)量M=1.0kg的木塊A以初速度v0=4.0m/s開(kāi)始向著木塊B滑動(dòng)，經(jīng)過(guò)時(shí)間t=0.80s與B發(fā)生碰撞，碰后兩木塊都落到地面上。木塊B離開(kāi)桌面后落到地面上的D點(diǎn)。設(shè)兩木塊均可以看作質(zhì)點(diǎn)，它們的碰撞時(shí)間極短，且已知D點(diǎn)距桌面邊緣的水平距離s=0.60m，木塊A與桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.25，重力加速度取g＝10m/s2。求：

（1）兩木塊碰撞前瞬間，木塊A的速度大��；

（2）木塊B離開(kāi)桌面時(shí)的速度大��；

（3）木塊A落到地面上的位置與D點(diǎn)之間的距離。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，鐵路轉(zhuǎn)彎處外軌應(yīng)略高于內(nèi)軌，若在某轉(zhuǎn)彎處規(guī)定行駛的速度為v，則下列說(shuō)法中正確的是（　�。�

A.若火車(chē)行駛到轉(zhuǎn)彎處的速度大于規(guī)定速度v，火車(chē)將對(duì)外軌有側(cè)向的擠壓作用

B.彎道半徑越大，火車(chē)所需向心力越大

C.若火車(chē)行駛到轉(zhuǎn)彎處的速度小于規(guī)定速度v，火車(chē)將對(duì)外軌有側(cè)向的擠壓作用

D.若火車(chē)要提速行駛，而彎道半徑不變，彎道的坡度應(yīng)適當(dāng)增大

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，在真空中有一對(duì)平行金屬板，分別接在電源的兩極上，一個(gè)帶正電荷的粒子，在靜電力的作用下由靜止開(kāi)始從正極板附近向負(fù)極板運(yùn)動(dòng)，則該帶點(diǎn)粒子在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中（ ）

A.靜電力對(duì)它做正功，電勢(shì)能增加

B.靜電力對(duì)它做正功，電勢(shì)能減少

C.靜電力對(duì)它做負(fù)功，電勢(shì)能增加

D.靜電力對(duì)它做正功，電勢(shì)能減少

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】下面是對(duì)電源電動(dòng)勢(shì)概念的認(rèn)識(shí)，下列說(shuō)法正確的是

A.同一電源接入不同的電路，電動(dòng)勢(shì)就會(huì)發(fā)生變化

B.1號(hào)干電池比7號(hào)干電池體積大，但電動(dòng)勢(shì)相同

C.電源電動(dòng)勢(shì)表征了電源把其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能的本領(lǐng)，電源把其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能越多，電動(dòng)勢(shì)就越大

D.電動(dòng)勢(shì)、電壓和電勢(shì)差雖名稱(chēng)不同，但物理意義相同，所以單位也相同

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】某靜電場(chǎng)中的一條電場(chǎng)線(xiàn)與x軸重合，其電勢(shì)的變化規(guī)律圖像關(guān)于O點(diǎn)對(duì)稱(chēng)，如圖所示。已知x軸上A、B兩點(diǎn)中A到O點(diǎn)的距離更近。在O點(diǎn)由靜止釋放一電子，電子僅受電場(chǎng)力的作用，則下述正確的是 （ ）

A.A、B兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小

B.A、B兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度方向相反

C.電子運(yùn)動(dòng)的加速度逐漸減小

D.電子將在之間作往復(fù)運(yùn)動(dòng)

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】在一個(gè)水平面上建立x軸，在過(guò)原點(diǎn)O垂直于x軸的平面的右側(cè)空間有一個(gè)勻強(qiáng)電場(chǎng)，場(chǎng)強(qiáng)大小E＝6.0×105 N/C，方向與x軸正方向相同。在O處放一個(gè)電荷量q＝－5.0×10－8 C，質(zhì)量m＝1.0×10－2 kg的絕緣物塊。物塊與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝0.20，沿x軸正方向給物塊一個(gè)初速度v0＝2.0 m/s，如圖所示。(g取10 m/s2)試求：

(1)物塊向右運(yùn)動(dòng)的最大距離；

(2)物塊最終停止的位置。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，在豎直平面內(nèi)坐標(biāo)系中的第一象限內(nèi)有沿軸正方向的恒定風(fēng)力，將質(zhì)量為小球以初速度從O點(diǎn)豎直向上拋出，到達(dá)最高點(diǎn)的位置為M點(diǎn)，落回軸時(shí)的位置為N（圖中沒(méi)有畫(huà)出），若不計(jì)空氣阻力，坐標(biāo)格為正方形，取，則（　�。�

A.小球在M點(diǎn)的速度大小為

B.位置N的坐標(biāo)為

C.小球到達(dá)N點(diǎn)的速度大小為

D.風(fēng)力大小為

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】正六邊形ABCDEF區(qū)域內(nèi)有平行于紙面方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)（圖中未標(biāo)出）， A、E、D三點(diǎn)電勢(shì)分別為3V、6V、9V ，現(xiàn)有一個(gè)電子從E點(diǎn)以初速度v0沿EB方向射入。下列說(shuō)法正確的是（　�。�

A.電子離開(kāi)此區(qū)域動(dòng)能增量的可能是2eVB.DF的連線(xiàn)是電場(chǎng)中一條等勢(shì)線(xiàn)

C.電子射出六邊形區(qū)域時(shí)速度大小可能仍是v0D.B點(diǎn)電勢(shì)為6V

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