正負電子對撞機的最后部分的簡化示意圖如圖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、負電子做圓運動的“容器”，經(jīng)過加速器加速后的正、負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實線畫了幾個），每個電磁鐵內(nèi)的磁場都是勻強磁場，并且磁感應(yīng)強度都相同，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動，這時電子經(jīng)每個磁場區(qū)域時入射點和出射點都是磁場區(qū)域的同一直徑的兩端，如圖2所示.這就為正、負電子的對撞做好了準備.
（1）試確定正、負電子在管道中是沿什么方向旋轉(zhuǎn)的；
（2）已知正、負電子的質(zhì)量都是m，所帶的電荷量都是e，重力不計.求電磁鐵內(nèi)勻強磁場的磁感應(yīng)強度的大小.


見解析
【試題分析】

（1）根據(jù)洛倫茲力提供向心力和磁場方向向下，可判斷出正電子沿逆時針方向轉(zhuǎn)動，負電子沿順時針方向轉(zhuǎn)動.
（2）如圖3所示，電子經(jīng)過每個電磁鐵，偏轉(zhuǎn)角度是θ=，射入電磁鐵時與該處直徑的夾角為，電子在磁場內(nèi)做圓周運動的半徑為R=.由幾何關(guān)系可知，',解得B=

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

正負電子對撞機的最后部分的簡化示意圖如圖（1）所示（俯視圖），位于水平面內(nèi)的粗實線所示的圓環(huán)真空管道是正、負電子作圓運動的“容器”，經(jīng)過加速器加速后的正、負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、、……，共n個，均勻分布在整個圓環(huán)上（圖中只示意性地用細實線畫了幾個，其余的用細虛線表示），每個電磁鐵內(nèi)的磁場都是勻強磁場，并且磁感應(yīng)強度都相同，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，就可改變磁場的磁感應(yīng)強度，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道運動，這時電子經(jīng)過每個電磁鐵時射入點和射出點都在電磁鐵的同一條直徑的兩端，如圖（2）所示．這就為進一步實現(xiàn)正、負電子的對撞作好了準備．

（1）試確定正、負電子在管道內(nèi)各是沿什么方向旋轉(zhuǎn)的?

（2）已知正、負電子的質(zhì)量都是m，所帶電荷都是元電荷e，重力不計．求電磁鐵內(nèi)勻強磁場磁感應(yīng)強度B的大小．

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科目：高中物理 來源： 題型：

正負電子對撞機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、負電子作圓周運動的“容器”，經(jīng)過加速器加速后的正、負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動．在管道內(nèi)控制它們運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)的磁場都是勻強磁場，并且磁感應(yīng)強度都相同，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動，這時電子經(jīng)每個電磁鐵時射入點和射出點都在圓形電磁鐵的直徑兩端，這就為進一步實現(xiàn)正、負電子的對撞作好了準備．

  （ 1 ）試確定正、負電子在管道中分別沿什么方向運動；

  （ 2 ）已知正、負電子的質(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月查漏補缺物理試卷（帶解析） 題型：計算題

正負電子對撞機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、負電子作圓運動的“容器”，經(jīng)過加速器加速后的正、負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實線畫了幾個，其余的用細虛線表示），每個電磁鐵內(nèi)的磁場都是勻強磁場，并且磁感應(yīng)強度都相同，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動，這時電子經(jīng)過每個電磁鐵時射入點和射出點都在電磁鐵的同一條直徑的兩端，如圖（2）所示。這就為進一步實現(xiàn)正、負電子的對撞作好了準備。
（1）試確定正、負電子在管道內(nèi)各是沿什么方向旋轉(zhuǎn)的。


（2）已知正、負電子的質(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)勻強磁場的磁感應(yīng)強度B的大小。

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科目：高中物理 來源：2012年滬科版高中物理選修3-1 5.6洛倫茲力與現(xiàn)代科技練習(xí)卷（解析版） 題型：計算題

正負電子對撞機的最后部分的簡化示意圖如圖甲所示（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、負電子做圓運動的“容器”，經(jīng)過加速器加速后的正、負電子被分別引入該管道時，具有相等的速率ｖ，它們沿著管道向相反的方向運動．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共有ｎ個，均勻分布在整個圓環(huán)上，每個電磁鐵內(nèi)的磁場都是磁感應(yīng)強度相同的勻強磁場，并且方向豎直向下，磁場區(qū)域的直徑為ｄ，改變電磁鐵內(nèi)電流的大小，就可改變磁場的磁感應(yīng)強度，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)形管道中沿圖甲中粗虛線所示的軌跡運動，這時電子經(jīng)過每個電磁場區(qū)域時射入點和射出點都是電磁場區(qū)域的同一條直徑的兩端，如圖乙所示．這就為進一步實現(xiàn)正、負電子的對撞作好了準備．

（1）試確定正、負電子在管道內(nèi)各是沿什么方向旋轉(zhuǎn)的；

（2）已知正、負電子的質(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)勻強磁場的磁感應(yīng)強度Ｂ的大�。�

 

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