如圖中的實(shí)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(gè)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(dòng)，下列判斷正確的是（　�。�
分析：只有電場力做功，故電勢能和動(dòng)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(dòng)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(gè)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(shí)，電勢能最小，動(dòng)能最大，故A錯(cuò)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(gè)等勢面上，故BC在同一等勢面上，故小球在B、C兩點(diǎn)動(dòng)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(dòng)，此時(shí)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(cuò)誤；
故選BC．
點(diǎn)評(píng)：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(gè)直線加速器均由k個(gè)長度逐個(gè)增長的金屬圓筒組成（整個(gè)裝置處于真空中，圖中只畫出了6個(gè)圓筒，作為示意），它們沿中心軸線排列成一串，各個(gè)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(gè)圓筒間的縫隙寬度很小，帶電粒子穿過縫隙的時(shí)間可忽略不計(jì)．為達(dá)到最佳加速效果，需要調(diào)節(jié)至粒子穿過每個(gè)圓筒的時(shí)間恰為交流電的半個(gè)周期，粒子每次通過圓筒間縫隙時(shí)，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(gè)，均勻分布在整個(gè)圓周上（圖中只示意性地用細(xì)實(shí)線畫了幾個(gè)，其余的用細(xì)虛線表示），每個(gè)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(dòng)，這時(shí)電子經(jīng)過每個(gè)電磁鐵時(shí)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(shí)現(xiàn)正、負(fù)電子的對(duì)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(dòng)能均為E0，它們對(duì)撞后發(fā)生湮滅，電子消失，且僅產(chǎn)生一對(duì)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(gè)圓筒時(shí)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(duì)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(shí)線所示的圓環(huán)形真空管道是正、負(fù)電子做圓周運(yùn)動(dòng)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(shí)，具有相等的速度v，它們沿管道向相反的方向運(yùn)動(dòng).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(gè)，均勻分布在整個(gè)圓環(huán)上（圖中只示意性地用細(xì)實(shí)線畫了幾個(gè)，其他的用虛線表示），每個(gè)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(shí)現(xiàn)了電子沿管道內(nèi)虛線運(yùn)動(dòng)，這時(shí)電子經(jīng)每個(gè)磁場區(qū)域時(shí)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(duì)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(jì).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(duì)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(shí)線所示的圓環(huán)形真空管道是正、負(fù)電子作圓周運(yùn)動(dòng)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(shí)，具有相等的速度v，它們沿管道向相反的方向運(yùn)動(dòng)．在管道內(nèi)控制它們運(yùn)動(dòng)的是一系列圓形電磁鐵，即圖中的n個(gè)A1、A2、A3、……An，并且均勻分布在整個(gè)圓環(huán)上(圖中只示意性地用細(xì)實(shí)線畫了幾個(gè)．其它的用虛線表示)，每個(gè)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(gè)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(shí)現(xiàn)了電子沿管道的粗虛線運(yùn)動(dòng)，這時(shí)電子經(jīng)每個(gè)電磁鐵時(shí)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(shí)現(xiàn)正、負(fù)電子的對(duì)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(dòng)；

  （ 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(jì)．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(jì)算題

正負(fù)電子對(duì)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(shí)線所示的圓環(huán)形真空管道是正、負(fù)電子作圓運(yùn)動(dòng)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(shí)，具有相等的速率v，它們沿管道向相反的方向運(yùn)動(dòng)。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(gè)，均勻分布在整個(gè)圓周上（圖中只示意性地用細(xì)實(shí)線畫了幾個(gè)，其余的用細(xì)虛線表示），每個(gè)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(shí)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(dòng)，這時(shí)電子經(jīng)過每個(gè)電磁鐵時(shí)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(shí)現(xiàn)正、負(fù)電子的對(duì)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(jì)。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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同步練習(xí)冊答案