题目内容

我国北京正负电子对撞机的储存环是周长为240 m的近似圆形轨道，当环中的电流是10 mA时(设电子的速度是3×107 m/s)．则在整个环中运行的电子数目为(电子电量e＝1.6×10－19 C)

[　　]
A．

5×1011

B．

5×1010

C．

1×102

D．

1×104

答案：A
解析：

　　讲析：本题考查恒定电流的产生机理，利用I＝neSv求出nS，然后将求得nS值再乘以周长即为整个环中运行的电子数目，周长为240 m的储存环求体积时可近似看成圆柱体．

　　点评：将对撞机储存环中的电子运动想象成金属导体的电流，并应用微观电流的表达式进行处理，是解决问题的关键．


练习册系列答案
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我国1989年初投入运行的高能粒子加速器－－北京正负电子对撞机是一种现代的新型加速器．正负电子对撞机的最后部分的简化示意图如图所示(俯视图)，位于水平面内的粗实线所示的圆环形真空管是正负电子作圆周运动的“容器”，经过加速器加速后的正负电子被分别引入该管道时，具有相等的速率v，它们沿管道向相反的方向运动．在管道内控制它们转弯的是一系列圆形电磁铁，即图中的A1、A2、A3、…An，共n个，均匀分布在整个圆环上，每个电磁铁内的磁场都是匀强磁场，并且磁感应强度都相同，方向竖直向下，磁场区域的直径为d．改变电磁铁内电流的大小，就可以改变磁场的磁感应强度，从而改变电子偏转的角度．经过精确的调整，首先实现电子在环行管道中沿图(a)中粗虚线所示的轨迹运动，这时电子经过每个电磁铁时射入点和射出点都在电磁铁的同一条直径的两端，如图(b)所示．这就为进一步实现正负电子对撞做好了准备．

(1)试确定正负电子在管道内各自的旋转方向．

(2)已知正负电子的质量都是m、所带电荷都是元电荷e，重力可不计．求电磁铁内匀强磁场的磁感应强度B的大小．

2007年6月11日20点27分，北京正负电子对撞机重大改造工程——三台超导磁体联合励磁成功，我国在超导领域和粒子加速领域又取得了重大突破，这是一项国际领先科研成果，能帮助人类揭示微观世界的奥秘．正电子和负电子的质量均为m．电荷量相等，但电性不同．当一对正、负电子以相等的动能Ek．对撞时将发生“湮灭”，产生两份频率相等的光子辐射出去．每份光子的能量E和频率ν．分别为(式中c为光速，h为普朗克常)

A．E＝mc2＋Ek　ν＝

B．E＝mc2＋Ek　ν＝

C．E＝mc2　ν＝

D．E＝mc2＋2Ek　ν＝
2007年6月11日20点27分，北京正负电子对撞机重大改造工程――三台超导磁体联合励磁成功，我国在超导领域和粒子加速领域又取得了重大突破，这是一项国际领先科研成果，能帮助人类揭示微观世界的奥秘。正电子和负电子的质量均为m。，电荷量相等，但电性不同。当一对正、负电子以相等的动能Ek。对撞时将发生“湮灭” ，产生两份频率相等的光子辐射出去。每份光子的能量E和频率ν。分别为（式中c为光速，h为普朗克常）
  　A.E＝mc2＋Ek    ν＝ 　　　B. E＝mc2＋Ek    ν＝
C. E＝mc2   ν＝　　　　　　 D. E＝mc2＋2Ek    ν＝

2007年6月11日20点27分，北京正负电子对撞机重大改造工程——三台超导磁体联合励磁成功，我国在超导领域和粒子加速领域又取得了重大突破，这是一项国际领先科研成果，能帮助人类揭示微观世界的奥秘。正电子和负电子的质量均为m。，电荷量相等，但电性不同。当一对正、负电子以相等的动能Ek。对撞时将发生“湮灭” ，产生两份频率相等的光子辐射出去。每份光子的能量E和频率ν。分别为（式中c为光速，h为普朗克常量） （　 ）

A.E＝mc2＋Ek　 ν＝ 　　　B. E＝mc2＋Ek　 ν＝

C. E＝mc2　 ν＝　　　　　　　　　 D. E＝mc2＋2Ek　 ν＝

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