北京正负电子对撞机中电子动能Ek=2.8×109 eV.求电子速率v比光速c小多少? 题目和参考答案——青夏教育精英家教网——

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北京正负电子对撞机中电子动能E_k=2.8×10⁹ eV，求电子速率v比光速c小多少？

解析：因为E_k＞＞m₀c²(0.511×10⁶ eV)

所以E_k≈mc²=

得c²-v²=

又v≈c，故c²-v²=(c+v)(c-v)≈2c(c-v)

求得c-v==5 m/s.

答案：5 m/s

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北京正负电子对撞机的核心部分是使电子加速的环形室，若一电子在环形室中作半径为R的圆周运动，转了2圈回到原位置，则其位移和路程分别是（　　）

北京正负电子对撞机的储存环是周长为L的圆环．加速后电子在环中做匀速圆周运动的速率可近似地认为是光速C，若其等效电流的大小为I，基本电荷为e，则电子在环中运动的周期为

，环中约有

个电子在运行．

（1）相对论理论告诉我们．物体以速度υ运动时的质量m与静止时的质量m_o之间有如下关系m=

因物体的速度υ不可能达到光速，所以总有υ＜c．由质量关系式可知物体运动时的质量m总要大于静止时的质量m_o．北京正负电子对撞机将正、负两个电子加速使其相向运动，发生对撞．对撞前每个电子对于实验室的速度都是

c，在实验室观测，两个电子的总动能是

（设电子静止质量为m，计算结果中的光速c和电子静质量m_e不必带入数值）．
（2）一根竖直悬挂的弹簧，下端挂上2N的物体时，伸长量为2cm．一研究小组用它探究弹簧弹力和弹簧伸长的关系，在弹簧弹性限度内，测出悬挂不同重物时，弹簧弹力和弹簧伸长量的关系，画出了如图1的图象．该图象以级轴表示弹力F，单位为牛顿，图线为反比例关系的双曲线，因绘图同学的疏忽，忘记在横轴标出关于弹簧伸长量x的表达形式，请你帮助写出横轴所表示的弹簧伸长量x的表达形式

．采用SI单位制，对应纵标为4N的横坐标的坐标值应为

．
（3）下圈是用来测量未知电阻R_x的实验电路的实物连线示意图2，圈中R_x是待测电阻，阻值约为几kΩ；E是电池组，电动势6V，内阻不计：V是电压表，量程3V，内阻r=3000ΩR是电阻箱，阻值范围0～9999Ω；R₁是滑动变阻器，S₁和S₂是单刀单掷开关．主要的实验步骤如下：
a．连好电路后，合上开关S₁和S₂，调节滑动变阻器的滑片，使得电压表的示数为3.0V．
b．合上开关S₁，断开开关S₂，保持滑动变阻器的滑片位置不变，调节电阻箱的阻值，使得电压表的示数为1.5V．
c．读出电阻箱的阻值，并计算求得未知电阻R_x的大小． d．实验后整理仪器．
①根据实物连线示意图2，在虚线框内画出实验的电路图3，图中标注元件的符号应与实物连接图相符．
②供选择的滑动变阻器有：
滑动变阻器A：最大阻值100Ω，额定电流0.5A
滑动变阻器B：最大阻值20Ω，额定电流1.5A
为了使实验测量值尽可能地准确，实验应选用的滑动变阻器是

．
③电阻箱的旋钮位置如图4所示，它的阻值是

．
④未知电阻R_x=

．（2位有效数字）
⑤测量值与真实值比较，测量值比真实值

．（填“偏大”、“相等”或“偏小”）

北京正负电子对撞机中电子的动能为2800MeV，求此电子的速率比光速小多少？